Question

3．某同学设计了如图所示的实验装置，来粗略地测定电石中碳化钙的质量分数．（1）烧瓶中发生反应的化学方程式为CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；装置B、C的作用分别是B贮水，以使烧瓶A中产生的CH≡CH进入B时，排出与它等体积的水进入量筒，C测定乙炔的体积．
（2）为了除去杂质气体，可以使用硫酸铜溶液，其离子反应方程式为Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺；
（3）实验中测得排入量筒中水的体积为VL、电石的质量为Wg．则电石中碳化钙的质量分数是$\frac{2.86V}{W}$%（不计算导管中残留的水，气体中饱和的水蒸气等也忽略不计）．

Answer 1

分析 （1）电石和水反应的方程式为CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；装置BC是排水量气方法测定生成乙炔的体积；
（2）电石和水反应生成的乙炔中含有杂质硫化氢气体，通过硫酸铜溶液除去；
（3）依据反应定量关系CaC₂-----C₂H₂，计算得到乙炔的质量，计算电石中CaC₂的质量分数；

解答 解：（1）电石和水反应的方程式为CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；装置B用于贮水以便烧瓶中生成的C₂H₂气体进入B时排出与它等体积的水进入量筒C来测定生成乙炔的量；
故答案为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，装置B用于贮水以便烧瓶中生成的C₂H₂气体进入B时排出与它等体积的水进入量筒，C来测定生成乙炔的量；
（2）电石和水反应生成的乙炔中含有杂质硫化氢气体，通过硫酸铜溶液除去，反应的离子方程式为：Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺，
故答案为：Cu²⁺+H₂S=CuS↓+2H⁺；
（3）设产生VmL气体需要CaC₂的质量为mg，则
CaC₂-----C₂H₂，
64g     22400mL
m         VmL
解得m=0.00286V，则电石中CaC₂的质量分数为$\frac{0.00286V}{W}$×100%=$\frac{2.86V}{W}%$；
故答案为：$\frac{2.86V}{W}%$；

点评 本题考查了物质性质的探究实验分析判断，实验数据的分析和计算，乙炔性质和制备，掌握实验基本操作和实验设计方法是解题关键，题目难度中等．