Question

11、如图装置在实验室有多种用途．现有适量的水、氢氧化钠溶液、浓硫酸，请以H₂、CO₂、NH₃（易溶于水，其水溶液显碱性）、SO₂（易溶于水、其水溶液显酸性）、NO（难溶于水，易被空气氧化）、Cl₂（能溶于水，其水溶液显酸性）、N₂（难溶于水）、CH₄、CO等气体为例，在不改变装置的位置的前提下，设计实验（注明进出口）：
（1）如何用此装置来收集上述气体（三种方法）：
（2）除此之外，该装置还有何用途，请举例说明（至少举二例）

Answer 1

分析：（1）根据收集气体的原理，当瓶内空气由管口处于上方的B管排出时，该装置为向上排空气法收集气体；当瓶内空气由管口处于下方的A管排出时，该装置则为向下排空气法收集气体；若在瓶内充满水而气体由B管进入水则从A管排出时，该项装置则为排水法收集气体；
（2）如果在装置内加入氢氧化钠溶液，利用某些气体能被氢氧化钠吸收的特点，该装置可用于气体的洗涤；如果在装置内加入浓硫酸，利用浓硫酸的吸水性，该装置又可对一些气体进行干燥处理；若在装置内先收集气体，然后通过A管注入水排出瓶内气体，该装置又可用于气体的储存．

解答：解：（1）用此装置进行收集气体时，气体从A管进入，瓶内空气则从管口处于上方的B管排出，表现为向上排空气收集气体，一些密度大于空气的气体可使用该装置进行收集，如CO₂、SO₂、Cl₂；气体从B管进入，瓶内空气则从管口处于下方的A管排出，表现为向下排空气收集气体，密度小于空气的气体可使用此装置进行收集，如H₂、NH₃、CH₄；在瓶内盛满水，气体由B管进入，瓶内水则由A管排出，表现为排水法收集气体，不溶于水或不易溶于水的气体可使用此装置进行收集，如H₂、NO、N₂、CH₄、CO；
（2）利用某些气体能被氢氧化钠吸收的特点、浓硫酸的吸水性，在装置内加入氢氧化钠溶液或浓硫酸，该装置可用作洗气装置；通过A管向装置内注入水，可排出瓶内气体，因此该装置还可用作储气装置；
故答案为：
（1）收集气体：气体由A进入，向上排空气法，可收集CO₂、SO₂、Cl₂；气体由B进入，向下排空气法，可收集H₂、NH₃、CH₄；瓶中装满水，气体由B进，将水从A排出，用排水集气法，可收集H₂、NO、N₂、CH₄、CO．
（2）储气瓶：水由A进入，将气体从B管排出，从储气瓶中取用不溶于水的气体：H₂、NO、N₂、CH₄、CO．
洗气瓶：瓶内装适量NaOH溶液，气体由A进B出，可洗去气体中的CO₂、SO₂、Cl₂．
瓶内装适量浓H₂SO₄，气体由A进B出，可洗去气体中的NH₃、H₂O气．
（若没有标明气体的进出口，不给分，其它合理答案也酌情给分）

点评：明确气体的收集与气体密度与溶解性相关，掌握收集气体方法的基本原理，可以更好地把握本类问题的解答．