Question

某同學(xué)設(shè)計了如圖所示的實驗裝置來粗略地測定電石中碳化鈣的質(zhì)量分數(shù)．
（1）燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑

．裝置B、C的作用是

裝置B用于貯水以便燒瓶中生成的C₂H₂氣體進入B時排出與它等體積的水進入量筒C來測定生成乙炔的量；

．
（2）分液漏斗與燒瓶間用乳膠管連接的目的是

便于液體順利滴下

．
（3）所用電石質(zhì)量不能太大，否則

生成C₂H₂太多超過B的空間

；也不能太小，否則

無法測定其體積測定誤差會更大

；若容器B的容積為250mL，則所用電石的質(zhì)量應(yīng)在

0.60

g左右（從后面數(shù)據(jù)中選填：0.03、0.60、1.00、1.50、2.00）．
（4）為了得到比較平穩(wěn)的乙炔氣流，實驗室通常用

飽和食鹽水

代替水進行實驗．
（5）實驗中測得排入量筒中水的體積為VL、電石的質(zhì)量為Wg．則電石中碳化鈣的質(zhì)量分數(shù)是

0.29V

W

%

（不計算導(dǎo)管中殘留的水，氣體中飽和的水蒸氣等也忽略不計）．

Answer 1

分析：（1）電石和水反應(yīng)的方程式為CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；裝置BC是排水量氣方法測定生成乙炔的體積；
（2）依據(jù)燒瓶內(nèi)的氣體壓強和液體順利滴下分析判斷；
（3）若電石的質(zhì)量太大，則生成C₂H₂太多，超過B的空間，無法測定其體積；若選擇的電石的質(zhì)量太小，則生成的C₂H₂太少，測定誤差會更大．根據(jù)1molCaC₂-1molC₂H₂，可計算產(chǎn)生250mLC₂H₂時所需電石的質(zhì)量為0.71g，即需要電石的最大質(zhì)量不能超過0.71g；
（4）實驗室一般用飽和食鹽水代替水進行實驗，以獲得平穩(wěn)的乙炔氣流．
（5）依據(jù)反應(yīng)定量關(guān)系CaC₂-----C₂H₂，計算得到乙炔的質(zhì)量，計算電石中CaC₂的質(zhì)量分數(shù)；

解答：解：（1）電石和水反應(yīng)的方程式為CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；裝置B用于貯水以便燒瓶中生成的C₂H₂氣體進入B時排出與它等體積的水進入量筒C來測定生成乙炔的量；
故答案為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；裝置B用于貯水以便燒瓶中生成的C₂H₂氣體進入B時排出與它等體積的水進入量筒C來測定生成乙炔的量；
（2）反應(yīng)發(fā)生后，燒瓶內(nèi)的氣體壓強會使分液漏斗內(nèi)的液體難于滴入瓶中，所以用乳膠管將分液漏斗和燒瓶連接成一個容器，便于液體順利滴下；
故答案為：便于液體順利滴下；
（3）若電石的質(zhì)量太大，則生成C₂H₂太多，超過B的空間，無法測定其體積；若選擇的電石的質(zhì)量太小，則生成的C₂H₂太少，測定誤差會更大．根據(jù)1molCaC₂-1molC₂H₂，可計算產(chǎn)生250mLC₂H₂時所需電石的質(zhì)量為0.71g，即需要電石的最大質(zhì)量不能超過0.71g，結(jié)合題目信息，應(yīng)選擇0.60g電石進行實驗；
故答案為：生成C₂H₂太多，超過B的空間；生成的C₂H₂太少，測定誤差會更大；0.60；
（4）實驗室一般用飽和食鹽水代替水進行實驗，以獲得平穩(wěn)的乙炔氣流；
故答案為：飽和食鹽水；
（5）設(shè)產(chǎn)生VmL氣體需要CaC₂的質(zhì)量為mg，則
CaC₂-----C₂H₂，
64g     22400mL
m         VmL
解得m=0.0029V，則電石中CaC₂的質(zhì)量分數(shù)為

0.29V

W

%；
故答案為：

0.29V

W

%；

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的探究實驗分析判斷，實驗數(shù)據(jù)的分析和計算，乙炔性質(zhì)和制備，掌握實驗基本操作和實驗設(shè)計方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．