Question

3．請用下列儀器和藥品組成一套由含有硫化鈣雜質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、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，生成C₂H₂Br₄，用含amol碳化鈣的電石Wg與足量X反應，反應完全后，量筒內排入了VL溶液，則生成乙炔的產率為：$\frac{\frac{V}{22.4}+\frac{0.1×0.02}{2}}{a}$×100%
（只需列出算式），如果不使用氫氧化鈉溶液，會導致所測產率偏高（偏高、偏低或無影響）

Answer 1

分析 （1）碳化鈣與水反應生成氫氧化鈣和乙炔；
（2）根據實現的步驟：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，溶液褪色；
（5）根據溴單質的物質的量求出消耗的乙炔的量，再根據水的體積求出乙炔的體積，然后根據乙炔求出碳化鈣的量，再求質量分數．

解答 解：（1）碳化鈣與水反應生成氫氧化鈣和乙炔，化學方程式：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，溶液褪色，故答案為：溶液褪色；
（5）溴水與乙炔恰好完全反應生成C₂H₂Br₄，溴單質的物質的量為0.1mol/L×0.02L，消耗的乙炔為：$\frac{0.1mol/L×0.02L}{2}$，測得排入量筒內液體體積為VmL（標況），則乙炔的體積為VL，其物質的量為$\frac{V}{22.4L/mol}$=$\frac{V}{22.4}$mol，所以反應的乙炔的總物質的量為$\frac{0.1mol/L×0.02L}{2}$+$\frac{V}{22.4}$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，實驗數據的分析和計算，熟悉實驗過程和原理是解題關鍵，題目難度中等．