Question

電石的主要成分為CaC₂，易與水反應生成C₂H₂，故C₂H₂俗稱電石氣。某同學設計如下方案測定電石中CaC₂的純度(雜質不參加反應)。

實驗原理：CaC₂ +2H₂O==Ca(OH)₂+C₂H₂ ↑

通過測定生成的氣體的體積(標準狀況），可確定樣品中CaC₂的含量。

實驗步驟：

①稱取樣品1.2g；

②把1.2g樣品放入氣密性良好的氣體發生裝置，如圖所示；

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

④作為反應器的燒瓶中有24mL液體。

請回答下列問題：

（1）上述實驗所用的玻璃儀器有導管、水槽 、          、          、            。

（2）若實驗前有1000 mL、500 mL、250 mL的量筒備用，則應選用                  mL的量筒。

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

（4）若將C₂H₂通入KMnO₄溶液中，KMnO₄溶液的紫紅色會變淺，反應的化學方程式為□KMnO₄+□C₂H₂＋□H₂SO₄——□K₂SO₄＋□MnSO₄＋□CO₂＋□      。若該實驗生成的 C₂H₂完全被KMnO₄溶液氧化，至少需0.1 mol·L^-1的KMnO₄溶液            mL。

（5）通過以上數據計算，可得樣品中CaC₂的純度為    。

 

Answer 1

【答案】

（1）圓底燒瓶；分液漏斗；量筒

（2）500

（3）336；使量筒內外液面相平、視線與量筒內液面的最低處相切

（4）2,1,3,1,2,2,4，H₂O；300

（5）80%

【解析】

試題分析：（1）從裝置圖中可以看出，玻璃儀器還有圓底燒瓶、分液漏斗和量筒。

（2）量筒中收集到氣體360mL，因此應選擇500mL的量筒。

（3）因為反應容器中的液體會使反應器中原有的空氣進入量筒，因此收集到氣體的體積為360mL－24mL=336mL。量筒讀數時應注意使量筒內外液面相平，視線與量筒內液面的最低處相切。

（4）反應中，Mn的化合價由+7降至+2，降低5價，C的化合價由-1升至+4，升高5價，根據氧化還原反應得失電子守恒及原子守恒，可配平方程式。根據方程式可知：2KMnO₄~C₂H₂，乙炔的物質的量為，則需要高錳酸鉀溶液的體積為，即300mL。

（5）電石的純度為。

考點：考查實驗儀器，實驗操作，實驗數據處理，氧化還原反應配平等。