Question

有一混合气体成分中可能含有水蒸气、一氧化碳、二氧化碳，某同学利用如图所示实验装置设计实验探究混合气体的成分并进行分离。请用适当的装置序号填空（装置可以重复使用，除杂试剂均足量）。

（1）检验混合气体中含有二氧化碳和水蒸气，应将混合气体依次通过装置__________。

（2）某同学将气体依次通过装置②④①，其中装置②的作用是________________________。装置①中发生反应的化学方程式为_________________________。出现________________现象，证明混合气体中含有一氧化碳。

（3）经检验该气体为一氧化碳和二氧化碳的混合气体，为实现两种气体的分离，小明又设计了如图⑤所示的装置（铁架台、铁夹等固定用装置已略去，a、b为活塞）

①当关闭活塞b，打开活塞a时，导管c处可分离得到_____________气体（写化学式），此时试剂瓶中发生的反应的有关化学方程式是_________________________。

②接下来关闭活塞a，再打开活塞b，要分离得到另一种气体，分液漏斗中应盛放的液体是___________（填写试剂名称）。

Answer

③① 除尽混合气体中的二氧化碳，防止对一氧化碳的检验造成干扰。 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O ④中固体会由黑色变成红色，①中的澄清石灰水变浑浊。 CO 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 稀硫酸

【解析】

（1）检验水蒸气的存在用的是无水硫酸铜，检验二氧化碳的存在用的是澄清石灰水，为排除气体通过石灰水时易带出水蒸气的干扰，所以检验混合气体中含有二氧化碳和水蒸气时要先验水再验二氧化碳。故填：③①。

（2）将气体依次通过装置②④①是要检验混合气体中是否含有一氧化碳，②中的氢氧化钠能和二氧化碳反应，将其除尽，防止对一氧化碳的检验造成干扰，氧化铜和一氧化碳在加热的条件下反应生成的二氧化碳通入装置①中，①中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O，若混合气体中存在一氧化碳则一氧化碳会和氧化铜反应生成铜，即④中固体会由黑色变成红色，且生成的二氧化碳会使①中的澄清石灰水变浑浊。故填：除尽混合气体中的二氧化碳，防止对一氧化碳的检验造成干扰；Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O；④中固体会由黑色变成红色，①中的澄清石灰水变浑浊。

（3）①二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。所以当关闭活塞b，打开活塞a时，可分离得到CO。故填：CO；2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O。

②关闭活塞b，打开活塞a时，得到的是CO，所以关闭活塞b，打开活塞a时，要得到的是CO2，在第一步时二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以加入的液体需要和碳酸钠反应生成二氧化碳，因此我们加入的是稀硫酸，碳酸钠和硫酸反应可生成硫酸钠、水和二氧化碳，这样就收集到了二氧化碳。故填：稀硫酸。