Question

15．現(xiàn)有含CaO雜質(zhì)的CaC₂試樣．設(shè)計以下實(shí)驗(yàn)，測定CaC₂試樣的純度．（反應(yīng)方程式為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑），請從如圖中選用適當(dāng)?shù)难b置，完成該實(shí)驗(yàn)．

（1）制取C₂H₂最好選④中的丙裝置（填“甲”“乙”或“丙”），所選用裝置的連接順序是E、C、D、B．（填各接口A～E的順序）
（2）若實(shí)驗(yàn)時稱取的試樣為1.4g，產(chǎn)生的乙炔在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL，此試樣中CaC₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為91.4%．（保留3位有效數(shù)字）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)實(shí)驗(yàn)室制取乙炔的反應(yīng)原料和反應(yīng)條件選擇實(shí)驗(yàn)裝置，固體+液體→氣體，乙炔氣體難溶于水可以用排水量氣方法測定氣體體積；
（2）根據(jù)反應(yīng)方程式計算，體積換算為物質(zhì)的量，結(jié)合化學(xué)方程式計算，得到乙炔的質(zhì)量可解答試樣的純度；

解答 解：（1）碳化鈣和水反應(yīng)實(shí)際為碳化鈣的水解反應(yīng)，生成氫氧化鈣和乙炔，反應(yīng)為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，是固體+液體→氣體，反應(yīng)不加熱，但反應(yīng)劇烈需要控制反應(yīng)的速率，甲是固體和液體加熱制氣體的裝置，乙裝置不能控制反應(yīng)進(jìn)行，丙裝置是固體和液體不加熱制氣體的裝置，分液漏斗可以控制反應(yīng)進(jìn)行的速率，所以選丙裝置；乙炔是難溶于水可以用排水量氣法測定氣體體積，裝置的連接順序是E、C、D、B；
故答案為：丙；E、C、D、B；
（2）若實(shí)驗(yàn)時稱取的試樣為1.4g，產(chǎn)生的乙炔在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL，物質(zhì)的量為0.02mol，
CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑
64g                                      1mol
m                                    0.02mol
解得m=1.28g
所以純度為：$\frac{1.28g}{1.40g}$×100%=91.4%，
故答案為：91.4%．

點(diǎn)評 本題考查乙炔的制備方案的設(shè)計，考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力，題目有一定的難度，做題時注意把握實(shí)驗(yàn)基本操作知識．