Question

某同學設計了如圖所示的實驗裝置來粗略地測定電石中碳化鈣的質量分數．
（1）燒瓶中發生反應的化學方程式為

CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑

．裝置B、C的作用是

裝置B用于貯水以便燒瓶中生成的C₂H₂氣體進入B時排出與它等體積的水進入量筒C來測定生成乙炔的量；

．
（2）分液漏斗與燒瓶間用乳膠管連接的目的是

便于液體順利滴下

．
（3）所用電石質量不能太大，否則

生成C₂H₂太多超過B的空間

；也不能太小，否則

無法測定其體積測定誤差會更大

；若容器B的容積為250mL，則所用電石的質量應在

0.60

g左右（從后面數據中選填：0.03、0.60、1.00、1.50、2.00）．
（4）為了得到比較平穩的乙炔氣流，實驗室通常用

飽和食鹽水

代替水進行實驗．
（5）實驗中測得排入量筒中水的體積為VL、電石的質量為Wg．則電石中碳化鈣的質量分數是

0.29V

W

%

（不計算導管中殘留的水，氣體中飽和的水蒸氣等也忽略不計）．

Answer 1

分析：（1）電石和水反應的方程式為CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；裝置BC是排水量氣方法測定生成乙炔的體積；
（2）依據燒瓶內的氣體壓強和液體順利滴下分析判斷；
（3）若電石的質量太大，則生成C₂H₂太多，超過B的空間，無法測定其體積；若選擇的電石的質量太小，則生成的C₂H₂太少，測定誤差會更大．根據1molCaC₂-1molC₂H₂，可計算產生250mLC₂H₂時所需電石的質量為0.71g，即需要電石的最大質量不能超過0.71g；
（4）實驗室一般用飽和食鹽水代替水進行實驗，以獲得平穩的乙炔氣流．
（5）依據反應定量關系CaC₂-----C₂H₂，計算得到乙炔的質量，計算電石中CaC₂的質量分數；

解答：解：（1）電石和水反應的方程式為CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；裝置B用于貯水以便燒瓶中生成的C₂H₂氣體進入B時排出與它等體積的水進入量筒C來測定生成乙炔的量；
故答案為：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；裝置B用于貯水以便燒瓶中生成的C₂H₂氣體進入B時排出與它等體積的水進入量筒C來測定生成乙炔的量；
（2）反應發生后，燒瓶內的氣體壓強會使分液漏斗內的液體難于滴入瓶中，所以用乳膠管將分液漏斗和燒瓶連接成一個容器，便于液體順利滴下；
故答案為：便于液體順利滴下；
（3）若電石的質量太大，則生成C₂H₂太多，超過B的空間，無法測定其體積；若選擇的電石的質量太小，則生成的C₂H₂太少，測定誤差會更大．根據1molCaC₂-1molC₂H₂，可計算產生250mLC₂H₂時所需電石的質量為0.71g，即需要電石的最大質量不能超過0.71g，結合題目信息，應選擇0.60g電石進行實驗；
故答案為：生成C₂H₂太多，超過B的空間；生成的C₂H₂太少，測定誤差會更大；0.60；
（4）實驗室一般用飽和食鹽水代替水進行實驗，以獲得平穩的乙炔氣流；
故答案為：飽和食鹽水；
（5）設產生VmL氣體需要CaC₂的質量為mg，則
CaC₂-----C₂H₂，
64g     22400mL
m         VmL
解得m=0.0029V，則電石中CaC₂的質量分數為

0.29V

W

%；
故答案為：

0.29V

W

%；

點評：本題考查了物質性質的探究實驗分析判斷，實驗數據的分析和計算，乙炔性質和制備，掌握實驗基本操作和實驗設計方法是解題關鍵，題目難度中等．