Question

實驗室可用右圖所示裝置進行CO和CO₂混合氣體的分離和干燥。已知a為止水夾，b為分液漏斗丙的活塞。可供選用的試劑有NaHCO₃溶液、NaOH溶液、濃硫酸、無水氯化鈣、稀硫酸。試回答：

（1）廣口瓶甲中應放的試劑為___________，廣口瓶乙中應放的試劑為___________，分液漏斗丙中應放的試劑為___________。
（2）第一步應先分離出______，分離時應先關閉______，打開______，發生反應的離子方程式是_____________。
（3）第二步分離出_____________時，先關閉_____________，打開___________，發生反應的離子方程式為______________________。

Answer 1

（1）NaOH溶液 濃H₂SO₄ 稀H₂SO₄
（2）CO  b  a  CO₂＋2OH^－====CO＋H₂O
（3）CO₂  a  b  CO＋2H^＋====H₂O＋CO₂↑

要分離CO與CO₂，題中提供的分離裝置是一個洗氣裝置，即混合氣體要從溶液中通過來進行分離。考慮到CO屬不成鹽化合物，因此題中溶液的作用應該是先把CO₂吸收，讓CO通過，則甲裝置中廣口瓶中所盛溶液應是能吸收CO₂的溶液。從提供試劑中可選出NaOH溶液，這樣，當混合氣體通過NaOH溶液（此時應關閉b）時，CO₂和NaOH溶液反應生成Na₂CO₃而被吸收，CO逸出，乙廣口瓶顯然是為氣體干燥設置的，應用濃H₂SO₄。
當混合氣體中的CO被分離出去以后，CO₂也完全轉變成了Na₂CO₃，要讓其重新釋放，根據Na₂CO₃的性質，還需選出一種酸才行，可從提供試劑中選出稀H₂SO₄，使之與Na₂CO₃反應，釋放出CO₂，此時應關閉a，稀H₂SO₄置于分液漏斗中。