Question

电石的主要成分为CaC₂，易与水反应生成C₂H₂，故C₂H₂俗称电石气。某同学设计如下方案测定电石中CaC₂的纯度(杂质不参加反应)。

实验原理：CaC₂ +2H₂O==Ca(OH)₂+C₂H₂ ↑

通过测定生成的气体的体积(标准状况），可确定样品中CaC₂的含量。

实验步骤：

①称取样品1.2g；

②把1.2g样品放入气密性良好的气体发生装置，如图所示；

③向样品中滴入水，至不再产生气泡，用量筒排水集气，量筒内液面在360mL处恰与水槽内液面相平；

④作为反应器的烧瓶中有24mL液体。

请回答下列问题：

（1）上述实验所用的玻璃仪器有导管、水槽 、          、          、            。

（2）若实验前有1000 mL、500 mL、250 mL的量筒备用，则应选用                  mL的量筒。

（3）生成气体体积是            mL，为保证生成气体体积的准确性，读取量筒刻度时应注意的问题是     。

（4）若将C₂H₂通入KMnO₄溶液中，KMnO₄溶液的紫红色会变浅，反应的化学方程式为□KMnO₄+□C₂H₂＋□H₂SO₄——□K₂SO₄＋□MnSO₄＋□CO₂＋□      。若该实验生成的 C₂H₂完全被KMnO₄溶液氧化，至少需0.1 mol·L^-1的KMnO₄溶液            mL。

（5）通过以上数据计算，可得样品中CaC₂的纯度为    。

 

Answer 1

【答案】

（1）圆底烧瓶；分液漏斗；量筒

（2）500

（3）336；使量筒内外液面相平、视线与量筒内液面的最低处相切

（4）2,1,3,1,2,2,4，H₂O；300

（5）80%

【解析】

试题分析：（1）从装置图中可以看出，玻璃仪器还有圆底烧瓶、分液漏斗和量筒。

（2）量筒中收集到气体360mL，因此应选择500mL的量筒。

（3）因为反应容器中的液体会使反应器中原有的空气进入量筒，因此收集到气体的体积为360mL－24mL=336mL。量筒读数时应注意使量筒内外液面相平，视线与量筒内液面的最低处相切。

（4）反应中，Mn的化合价由+7降至+2，降低5价，C的化合价由-1升至+4，升高5价，根据氧化还原反应得失电子守恒及原子守恒，可配平方程式。根据方程式可知：2KMnO₄~C₂H₂，乙炔的物质的量为，则需要高锰酸钾溶液的体积为，即300mL。

（5）电石的纯度为。

考点：考查实验仪器，实验操作，实验数据处理，氧化还原反应配平等。