Question

下圖的實驗裝置用來分離CO₂和CO氣體并干燥．圖中a為止水夾，b為分液漏斗的活塞，通過Y型管和止水夾分別接c、d兩球膽，現裝置內的空氣已排盡．為使實驗成功，甲、乙、丙分別盛放的溶液是（ ）

A．NaHCO₃飽和溶液         12 mol?L^-1鹽酸         18.4 mol?L^-1H₂SO₄
B．Na₂CO₃飽和溶液         2 mol?L^-1H₂SO₄ 18.4 mol?L^-1H₂SO₄
C．NaOH飽和溶液           2 mol?L^-1H2SO4         18.4 mol?L^-1H₂SO₄
D．18.4 mol?L^-1H₂SO₄ NaOH飽和溶液           18.4 mol?L^-1H₂SO₄

Answer 1

【答案】分析：A．碳酸氫鈉既不能和二氧化碳反應，也不能和一氧化碳反應，無法將兩者分開；
B．碳酸鈉和二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉，首先分離出來的是CO，然后再將生成的碳酸氫鹽加入適量稀酸再變回成CO₂，分離CO₂；
C．氫氧化鈉和二氧化碳和水反應生成碳酸鈉或碳酸氫鈉，首先分離出來的是CO，然后再將生成的碳酸氫鹽或碳酸鹽加入適量稀酸再變回成CO₂，分離CO₂；
D．濃硫酸酸吸水，既不能和二氧化碳反應，也不能和一氧化碳反應，無法將兩者分開；
解答：解：根據氣體混合物中物質的特性首先分離出來的是CO（難溶于水又不與其他物質反應），那么應打開a讓混合氣體通過，
A．碳酸氫鈉既不能和二氧化碳反應，也不能和一氧化碳反應，無法將兩者分開，故A錯誤；
B．碳酸鈉和二氧化碳和水反應除去CO₂，化學反應式是：Na₂CO₃+H₂O+CO₂═2NaHCO₃，所以b是關閉的，分離得到CO，然后再分離CO₂，此時打開b，讓稀硫酸與碳酸氫鈉反應轉化成CO₂，為防止空氣的進入，此時a是關閉的，甲中生成的物質轉化成CO₂，最后通過濃硫酸除去水，所以能得到干燥純凈的CO₂，故B正確；
C．氫氧化鈉和二氧化碳和水反應生成碳酸鈉或碳酸氫鈉除去CO₂，化學反應式是：2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O，NaOH+H₂O+CO₂═2NaHCO₃，所以b是關閉的，分離得到CO，然后再分離CO₂，此時打開b，讓稀硫酸與碳酸氫鈉和碳酸鈉反應轉化成CO₂，為防止空氣的進入，此時a是關閉的，甲中生成的物質轉化成CO₂，最后通過濃硫酸除去水，所以能得到干燥純凈的CO₂，故C正確；
D．濃硫酸酸吸水，既不能和二氧化碳反應，也不能和一氧化碳反應，無法將兩者分開，故D錯誤；
故選BC．
點評：本題考查了氣體混合物分離，注意混合物的分離是指用物理、化學方法將混合物中各組分分開，并恢復到原狀態，得到比較純的物質是解答本題的關鍵，題目難度中等．