Question

15．現(xiàn)有含CaO雜質的CaC₂試樣．設計以下實驗，測定CaC₂試樣的純度．（反應方程式為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑），請從如圖中選用適當的裝置，完成該實驗．

（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）若實驗時稱取的試樣為1.4g，產生的乙炔在標準狀況下的體積為448mL，此試樣中CaC₂的質量分數為91.4%．（保留3位有效數字）

Answer 1

分析 （1）依據實驗室制取乙炔的反應原料和反應條件選擇實驗裝置，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）根據反應方程式計算，體積換算為物質的量，結合化學方程式計算，得到乙炔的質量可解答試樣的純度；

解答 解：（1）碳化鈣和水反應實際為碳化鈣的水解反應，生成氫氧化鈣和乙炔，反應為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，是固體+液體→氣體，反應不加熱，但反應劇烈需要控制反應的速率，甲是固體和液體加熱制氣體的裝置，乙裝置不能控制反應進行，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進行的速率，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）若實驗時稱取的試樣為1.4g，產生的乙炔在標準狀況下的體積為448mL，物質的量為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%．

點評 本題考查乙炔的制備方案的設計，考查學生的實驗設計能力，題目有一定的難度，做題時注意把握實驗基本操作知識．