Question

12．为测定由CO、NH₃、CO₂、H₂组成的混合气体中各成分的体积分数，请用下列装置设计一个简单实验（装置不能重复使用，所用试剂均过量）．

已知存在下列反应：2NH₃+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N₂+3H₂O．
请回答：
Ⅰ、混合气体通过各装置的顺序依次是④→（①）→②→③；
Ⅱ、写出装置③中有关反应的离子方程式CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
Ⅲ、装置③和④的位置不可互换，其原因是先用碱石灰直接测定出原有的二氧化碳，若装置③和④的位置互换会造成NH₃体积测定时的巨大误差．

Answer 1

分析 为测定由CO、NH₃、CO₂、H₂组成的混合气体中各成分的体积分数，先通过装置④吸收二氧化碳气体测定二氧化碳的质量，由于NH₃可以与CuO反应，影响测定结果，所以用浓硫酸除去，通过装置①中浓硫酸吸收氨气测定氨气质量，再通过装置②CO和H₂都能还原氧化铜分别生成二氧化碳和水，通过装置③吸收生成的二氧化碳得到一氧化碳的量，最后利用CO、NH₃、CO₂计算氢气体积分数，
（1）根据每种气体检验所需要的装置，根据流程判断顺序；
（2）通过装置③的气体为CO₂，根据反应物和生成物写出离子方程式；
（3）若装置③和④的位置互换，则通过装置③时，会带出水蒸气，被吸收氨气的装置②吸收，影响结果．

解答 解：（1）由于CO通过②时，会转化为CO₂，应先检验CO₂，并除尽，应先通过碱石灰，由于NH₃可以与CuO反应，影响测定结果，所以用浓硫酸除去，CO和H₂，都有还原性，通过灼热的CuO，CO被氧化为，用③吸收，所以，顺序为：④①②③，
故答案为：④；②；③；
（2）通过装置③的气体为CO₂，可以与Ba（OH）₂发生离子反应，写出离子方程式为：CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O，
故答案为：CO₂+Ba²⁺+2OH^-=BaCO₃↓+H₂O；
（3）先用碱石灰直接测定出原有的二氧化碳，若装置③和④的位置互换，则通过装置③时，会带出水蒸气，被吸收氨气的装置②吸收，则造成巨大误差，
故答案为：先用碱石灰直接测定出原有的二氧化碳，若装置③和④的位置互换会造成NH₃体积测定时的巨大误差．

点评 本题考查了物质组成和含量的测定方法、气体检验、气体检验的试剂和顺序，注意气体检验干扰防止产生较大误差，掌握基础是解题关键，题目难度中等．