Question

【題目】已知使用林德拉催化劑（Pd/PbO、CaCO3）可使炔烴的氫化停留在生成烯烴的階段，而不再進(jìn)一步氫化。現(xiàn)有一課外活動興趣小組利用上述原理設(shè)計了一套由如下圖所示的儀器組裝而成的實(shí)驗(yàn)裝置（鐵架臺未畫出），由乙炔制得乙烯，并測定在氫化反應(yīng)中乙炔的轉(zhuǎn)化率。若用含0.020 mol CaC2的電石和含1.30 g鋅的鋅粒（雜質(zhì)不與酸反應(yīng)）分別與足量的飽和食鹽水和稀硫酸反應(yīng)，當(dāng)反應(yīng)完全后，假定在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測得G中收集到的水的體積為V mL（忽略乙炔在水中溶解的部分）。試回答下列問題：

（1）各裝置的連接順序?yàn)?/span>

a→______→______→______→_____→______→______→h。

（2）分別寫出A中和C中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：

A:______________________。

C:______________________。

（3）裝置A中產(chǎn)生氣體的反應(yīng)速率往往太快，為了減慢反應(yīng)速率，操作時還應(yīng)采取的措施是__________________________。

（4）G所選用的量筒的容積較合理的是____________（填寫選項(xiàng)字母）。

A．500 mL　　　　B．1000 mL 　　　　C．2000 mL

（5）若V＝672（導(dǎo)管內(nèi)氣體體積忽略不計），則乙炔的轉(zhuǎn)化率為__________。

Answer 1

【答案】 e d f g b c CaC2+2H2O→Ca (OH)2+C2H2↑ HC≡CH+H2CH2=CH2 通過調(diào)節(jié)分液漏斗的活塞，緩慢滴入飽和食鹽水 B 50%

【解析】(1)實(shí)驗(yàn)裝置顯示制取乙炔和氫氣，然后將二者混合，但是乙炔、氫氣中含有雜質(zhì)氣體，應(yīng)該先將雜質(zhì)氣體除去，再將之干燥，是純凈的氣體在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)得到乙烯，乙烯是難溶于水的氣體，可以采用排水法收集，所以裝置的連接順序是：a、e、d、f、g、b、c、h(f、g可調(diào)換)；
(2)A中是碳化鈣和水反應(yīng)制取乙炔的過程，C中是乙炔和氫氣之間的加成反應(yīng)，方程式分別為：CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2、HC≡CH+H2CH2=CH2；
(3)碳化鈣和水之間的反應(yīng)十分劇烈，為減慢反應(yīng)速率，可以將水換成飽和食鹽水，操作時還應(yīng)采取的措施是通過調(diào)節(jié)分液漏斗活塞降低食鹽水的滴速；
(4)在CaC2+2H2O→HC≡CH↑+Ca(OH)2中，若乙炔完全反應(yīng)生成0.02molHC≡CH，其體積為0.02mol×22.4L/mol=0.896L=896mL，G所選用的量筒的容積較合理的是B；
(5)0.020molCaC2的電石，和水反應(yīng)得到乙炔的物質(zhì)的量是0.02mol，1.60g含雜質(zhì)18.7%的鋅粒(雜質(zhì)不與酸反應(yīng))的物質(zhì)的量是： mol=0.02mol，和硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣的物質(zhì)的量是0.005mol，狀況下測得G中收集到的水VmL，V=672mL，則得到的乙烯的物質(zhì)的量是=0.03mol，
設(shè)乙炔的轉(zhuǎn)化量是x，則
HC≡CH+H2CH2=CH2
111
xxx
則反應(yīng)后得到氣體的物質(zhì)的量(0.02-x)+(0.02-x)+x=0.03，解得x=0.01mol，所以乙炔氫化的轉(zhuǎn)化率為×100%=50%。