Question

3．請用下列儀器和藥品組成一套由含有硫化鈣雜質(zhì)的電石進行乙炔氣體的制備、凈化、檢驗，并可通過計算確定乙炔產(chǎn)率的系列實驗裝置，溴水的濃度為0.1mol/L，體積是20mL，NaOH溶液足量．

（1）實驗室制取乙炔的化學(xué)方程式：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+CH≡CH↑
（2）如果所制氣體從左到右流向時，進行實驗時儀器的正確連接順序是（填A(yù)、B、…）
A 接H；G 接E；F 接D；C 接B．
（3）為了使實驗中氣流平穩(wěn)，液體X通常用飽和食鹽水．
（4）實驗中盛溴水的瓶中可觀察到的現(xiàn)象是溴水褪色，（且容器底部有少量油狀液體）．
（5）若在標準狀況下進行上述實驗，假定溴水（與乙炔）完全反應(yīng)，生成C₂H₂Br₄，用含amol碳化鈣的電石Wg與足量X反應(yīng)，反應(yīng)完全后，量筒內(nèi)排入了VL溶液，則生成乙炔的產(chǎn)率為：$\frac{\frac{V}{22.4}+\frac{0.1×0.02}{2}}{a}$×100%
（只需列出算式），如果不使用氫氧化鈉溶液，會導(dǎo)致所測產(chǎn)率偏高（偏高、偏低或無影響）

Answer 1

分析 （1）碳化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和乙炔；
（2）根據(jù)實現(xiàn)的步驟：制備、凈化、檢驗、收集來確定裝置的連接順序；
（3）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；
（4）乙炔能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，溶液褪色；
（5）根據(jù)溴單質(zhì)的物質(zhì)的量求出消耗的乙炔的量，再根據(jù)水的體積求出乙炔的體積，然后根據(jù)乙炔求出碳化鈣的量，再求質(zhì)量分數(shù)．

解答 解：（1）碳化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和乙炔，化學(xué)方程式：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+CH≡CH↑，故答案為：CaC₂+2H₂O=Ca（OH）₂+CH≡CH↑；
（2）通過A裝置制備氣體，接著通過氫氧化鈉溶液除去硫化氫，通過溴水檢驗是否生成乙炔，最后通過排水法收集氣體，正確連接順序是AHGEFDCB，
故答案為：AHGEFDCB；
（3）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；
（4）乙炔能與溴發(fā)生加成反應(yīng)，溶液褪色，故答案為：溶液褪色；
（5）溴水與乙炔恰好完全反應(yīng)生成C₂H₂Br₄，溴單質(zhì)的物質(zhì)的量為0.1mol/L×0.02L，消耗的乙炔為：$\frac{0.1mol/L×0.02L}{2}$，測得排入量筒內(nèi)液體體積為VmL（標況），則乙炔的體積為VL，其物質(zhì)的量為$\frac{V}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，所以反應(yīng)的乙炔的總物質(zhì)的量為$\frac{0.1mol/L×0.02L}{2}$+$\frac{V}{22.4}$mol，所以電石純度可表示為$\frac{\frac{V}{22.4}+\frac{0.1×0.02}{2}}{a}$×100%，故答案為：$\frac{\frac{V}{22.4}+\frac{0.1×0.02}{2}}{a}$×100%．

點評 本題為實驗題，考查了乙炔的制備，乙炔的性質(zhì)，實驗數(shù)據(jù)的分析和計算，熟悉實驗過程和原理是解題關(guān)鍵，題目難度中等．