用如图的装置分离CO2和CO的混合气体并测定其中CO2的体积分数，图中的a，b，c，d均为活塞，可以控制气体的

Question

用如图的装置分离CO2和CO的混合气体并测定其中CO2的体积分数，图中的a，b，c，d均为活塞，可以控制气体的通过和液体的加入．请选择适宜的试剂完成实验．供选用的试剂有：①稀硫酸；②澄清的石灰水；③氢氧化钠溶液（试剂均足量）．实验分以下两步进行：（1）关闭b，c，打开a，d通入混合气体．则甲中发生反应的化学方程式为：______．若乙装置中的现象是______，说明甲装置中反应是充分的．（注：假设装置中的该气体全部被回收）丙装置中用充满水的倒立量筒收集气体，若通入500mL混合气体，量筒中就会收集到200mL气体，则混合气体中CO2的体积分数为______；如果某同学在读取图中量筒数据时俯视读数，则所读取的气体体积会______200mL（填“＞”“＜”或“=”）．（2）关闭a，d，打开b，c，让分液漏斗中试剂缓缓流下即可产生另一种气体．则该反应的化学方程式为______，收集该气体应该使用______法．

Answer 1

（1）分离一氧化碳和二氧化碳的混合气体，首先分离得到一氧化碳，此时打开活塞a、d，关闭活塞b、c，用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳，转化生成碳酸钠，发生反应的化学方程式为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；然后使用澄清的石灰水检验二氧化碳是否被完全吸收，若乙装置中的现象是澄清石灰水不变浑浊，说明甲装置中反应是充分的，丙装置中用充满水的倒立量筒收集一氧化碳气体，若通入500ml混合气体，量筒中就会收集到200ml气体，则混合气体中CO₂的体积为300ml，所以混合气体中CO₂的体积分数=

300mL

500mL

×100%=60%，如果某同学在读取图中量筒数据时俯视读数，因为现在俯视读数的是倒立的量筒，所以读取的气体体积会偏小；故填：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；澄清石灰水不变浑浊；60%；＜；
（2）再用稀硫酸和生成的碳酸钠反应，再生成二氧化碳，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，从而达到分离一氧化碳和二氧化碳的目的，二氧化碳的密度大于空气的密度且二氧化碳能溶于水，所以收集用向上排空气法．故填：向上排空气．
答案：
（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；澄清石灰水不变浑浊；60%；＜；
（2）Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，向上排空气