Question

(15分)電石的主要成分為CaC2，易與水反應(yīng)生成C2H2，故C2H2俗稱電石氣。某同學(xué)設(shè)計如下方案測定電石中CaC2的純度(雜質(zhì)不參加反應(yīng)）。

實(shí)驗(yàn)原理：CaC2＋2H2O=Ca(OH)2＋C2H2↑

通過測定生成的氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況），可確定樣品中CaC2的含量。

實(shí)驗(yàn)步驟：

①取樣品1.2g；

②把1.2 g樣品放入氣密性良好的氣體發(fā)生裝置，如圖所示；

③向樣品中滴入水，至不再產(chǎn)生氣泡，用量筒排水集氣，量筒內(nèi)液面在360mL處恰與水槽內(nèi)液面相平

④作為反應(yīng)器的燒瓶中有24 mL液體。

請回答下列問題：

（1）上述實(shí)驗(yàn)所用的玻璃儀器有導(dǎo)管、水槽、 、 、 。

（2）若實(shí)驗(yàn)前有1000 mL、500 mL、250 mL的量筒備用，則應(yīng)選用 mL的量筒。

（3）生成氣體體積是 mL,為保證生成氣體體積的準(zhǔn)確性，讀取量筒刻度時應(yīng)注意的問題是 。

（4）若將C2H2通入KMnO4溶液中，KMnO4溶液的紫紅色會變淺，配平并完成化學(xué)方程式

若該實(shí)驗(yàn)生成的C2H2完全被KMnO4溶液氧化，至少需0.1 mol L-1的KMnO4溶液 mL。

（5）通過以上數(shù)據(jù)計算，可得樣品中CaC2的純度為 。

Answer 1

（1）圓底燒瓶、分液漏斗、量筒（3分） （2）500（2分）

（3）336； 使量筒內(nèi)外液面相平、視線與量筒內(nèi)液面的最低處相切（2+2=4分）

（4）2、1、3、1、2、2、4 H2O;（2分）300 （2分） （5）80%（2分）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)裝置圖可知上述實(shí)驗(yàn)所用的玻璃儀器有導(dǎo)管、水槽、圓底燒瓶、分液漏斗、量筒。

（2）1.2g碳化鈣最多生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下乙炔的體積是，因此應(yīng)選用500mL的量筒。

（3）向樣品中滴入水，至不再產(chǎn)生氣泡，用量筒排水集氣，量筒內(nèi)液面在360mL處恰與水槽內(nèi)液面相平。但由于作為反應(yīng)器的燒瓶中有24 mL液體，則生成氣體體積是360ml—24ml＝336ml。由于氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響較大，所以為保證生成氣體體積的準(zhǔn)確性，讀取量筒刻度時應(yīng)注意的問題是使量筒內(nèi)外液面相平、視線與量筒內(nèi)液面的最低處相切。

（4）乙炔中碳元素的化合價是—1價，反應(yīng)后變?yōu)椋?價，失去5個電子。高錳酸鉀中錳元素的化合價從＋7價降低到＋2價，得到5個電子，則根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知配平后的方程式為2KMnO4+C2H2＋3H2SO4＝K2SO4＋2MnSO4＋2CO2＋4H2O。乙炔的物質(zhì)的量是0.336L÷22.4L/mol＝0.015mol，則根據(jù)方程式可知需要高錳酸鉀是0.03mol，所以至少需0.1 mol L-1的KMnO4溶液的體積是0.03mol÷0.1mol/L＝0.3L＝300mL。

（5）根據(jù)碳原子守恒可知樣品中CaC2的物質(zhì)的量是0.015mol，則純度為。

考點(diǎn)：考查電石含量測定實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與探究