Question

7．2015年，某公司危險品倉庫發生嚴重爆炸事故．該倉庫中存放有氰化鈉、甲苯二異氰酸酯和電石等危險化學品．其中，電石（用X表示）與水發生劇烈的化學反應     X+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑，生成的C₂H₂（乙炔）是一種難溶于水、密度比空氣小的可燃性氣體．

（1）電石的化學式為CaC₂；乙炔（C₂H₂）中碳元素的化合價為-1
（2）請解釋電石與水可能發生爆炸的原因：電石與水發生劇烈的化學反應，產生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸
（3）實驗室用該反應制取乙炔氣體，則可選用如圖所示的發生裝置是C，收集乙炔氣體
的方法是排水法和向下排空氣法收集
（4）設計實驗方案證明乙炔中含有碳、氫兩種元素點燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素．

Answer 1

分析 X+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑中，根據質量守恒定律可知，等號兩邊的原子數目相等，X中有一個鈣原子和兩個碳原子，因此X是CaC₂；乙炔（C₂H₂）中碳元素的化合價為-1價；電石與水可能發生爆炸的原因：電石與水發生劇烈的化學反應，產生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實驗室用該反應制取乙炔氣體，則可選用如圖所示的發生裝置是C，因為分液漏斗可以控制反應的速率；乙炔是一種難溶于水、密度比空氣小的可燃性氣體，因此乙炔可以用排水法和向下排空氣法收集．設計實驗方案證明乙炔中含有碳、氫兩種元素：點燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素．

解答 解：（1）X+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑中，根據質量守恒定律可知，等號兩邊的原子數目相等，X中有一個鈣原子和兩個碳原子，因此X是CaC₂；乙炔（C₂H₂）中碳元素的化合價為-1價；故答案為：CaC₂；-1；
（2）電石與水可能發生爆炸的原因：電石與水發生劇烈的化學反應，產生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸；故答案為：電石與水發生劇烈的化學反應，產生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸；
（3）實驗室用該反應制取乙炔氣體，則可選用如圖所示的發生裝置是C，因為分液漏斗可以控制反應的速率；乙炔是一種難溶于水、密度比空氣小的可燃性氣體，因此乙炔可以用排水法和向下排空氣法收集；故答案為：C；排水法和向下排空氣法收集；
（4）設計實驗方案證明乙炔中含有碳、氫兩種元素：點燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素；故答案為：點燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉過來，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素；

點評 本考點主要考查了質量守恒定律、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時也考查了爆炸、實驗設計等，綜合性比較強．氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．