Question

CO和O₂在有催化劑和加熱條件下，很容易發生下列反應：2CO+O₂

催化劑  .

△

2CO₂，又已知標準狀況下22.4cm³CO₂與足量的飽和澄清石灰水作用可生成CaCO₃100mg．現針筒內貯有200cm³CO₂、CO、O₂的混合氣體，（已折算成標準狀況）．假設其中CO₂為xcm³，CO為ycm³，其余為O₂（過量）．某校初三化學實驗小組利用以下實驗儀器，組裝成一套實驗裝置，用來測定混合氣體中各氣體的體積：

請回答下列問題：
（1）從針筒壓出的氣體，從左到右流過的裝置連接順序應該是

 

（用A、B、C、D表示）．
（2）吸收瓶C和D中所盛的吸收溶液是足量的

 

溶液，裝置B中所盛可以是

 

．
（3）實驗完畢后，在裝置B量筒中液體的體積約為

 

cm³（用含x，y的式子表示）．
（4）在（1）裝置中，從左數第一個吸收瓶中產生的CaCO₃質量約為

 

mg；第二個吸收瓶產生的沉淀質量約為

 

mg．（用含x或y的式子表示）．
（5）如果第一個吸收瓶[在（1）裝置中]中得到200mg CaCO₃沉淀，第二個吸收瓶得到150mg沉淀，則原混合氣體中含CO₂的體積為

 

cm³，；含O₂

 

cm³．

Answer 1

分析：根據信息分析各裝置的作用，一氧化碳和氧氣在催化劑和加熱的條件下生成二氧化碳，故A裝置是用作此反應的，B裝置是來測剩余氣體的體積，C、D是吸收二氧化碳并通過產生沉淀的質量求二氧化碳體積的．故先通過C吸收原混合氣體的二氧化碳，再通過A一氧化碳與氧氣反應生成二氧化碳，將生成的二氧化碳通過D裝置吸收，剩余的氧氣通過B裝置測量體積．

解答：解：（1）根據信息2CO+O₂

催化劑  .

△

2CO₂可推知裝置A是將一氧化碳和氧氣在鉑作催化劑的條件下生成二氧化碳的，而B是來測量體積的，C、D是吸收二氧化碳并通過沉淀的質量推知二氧化碳質量，故裝置連接順序為：C，A，D，B
（2）因題目要測原混合氣體中各氣體的含量，故C、D瓶內要裝有石灰水來吸收二氧化碳，通過生成的碳酸鈣沉淀的質量來測定二氧化碳的體積；B裝置是用來測量氣體體積的，故可用自來水或蒸餾水．
（3）裝置C是吸收原混合氣體中的二氧化碳，裝置A一氧化碳與氧氣反應，根據化學方程式2CO+O₂

催化劑  .

△

2CO₂ 可知與一氧化碳反應的氧氣的體積為

y

2

，因此剩余氧氣的體積為200-x-

3y

2

（4）由題意可知標準狀況下22.4cm³CO₂與足量的飽和澄清石灰水作用可生成CaCO₃100mg．所以當二氧化碳的體積為x時生成沉淀的質量為

100x

22.4

mg；一氧化碳的體積為y，與氧氣反應生成二氧化碳的體積也是y，故第二個吸收瓶中產生的碳酸鈣的質量為

100y

22.4

mg
（5）第一個吸收瓶中沉淀為200mg，所以

100x

22.4

mg=200mg，x=44.8cm³第二個吸收瓶得到150mg沉淀，

100y

22.4

mg=150mg；
y=33.6cm³原混合氣體中氧氣的體積為200-44.8-33.6=121.6cm³
故答案為：
（1）C，A，D，B或D，A，C，B 
（2）Ca（OH）₂ 　自來水或蒸餾水 
（3）200-x-

3y

2

  
（4）100x/22.4  100y/22.4
（5）44.8  121.6

點評：本題關鍵是分析每個裝置的作用．易錯點在A裝置及C、D裝置內的液體，要根據信息認真分析得出正確結論．