Question

18．某课外小组利用乙炔与酸性KMnO₄溶液反应，测定乙炔的相对分子质量．下图是测定装置示意图．

（1）实验室制取乙炔时，分液漏斗中的液体a通常是饱和食盐水．
（2）CuSO₄溶液的作用是除去乙炔中混有的H₂S、PH₃、AsH₃等杂质．
该小组实验如下：实验前，D装置中KMnO₄的物质的量为x mol．实验完毕，D及E装置的总质量共增重y g，此时D中过量的KMnO₄恰好能与含z mol FeSO₄的溶液完全反应（注：反应中MnO₄^-被还原成Mn²⁺，Fe²⁺被氧化成Fe³⁺）．则所测乙炔的相对分子质量是（请用含字母x、y、z的代数式表示）$\frac{10y}{5x-z}$．

Answer 1

分析 （1）实验室制取乙炔时，用饱和食盐水与电石反应制得；
（2）因为电石里含有许多杂质，所以用饱和食盐水与电石反应制乙炔，会引入H₂S、PH₃、AsH₃等杂质；
根据方程式由高锰酸钾的物质的量求出乙炔的物质的量，再根据装置D及E的总质量共增重y g，即乙炔质量为yg，可求出乙炔的相对分子质量．

解答 解：（1）实验室制取乙炔时，用饱和食盐水与电石反应制得，所以分液漏斗中的液体a通常是饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；
（2）因为电石里含有许多杂质，所以用饱和食盐水与电石反应制乙炔，会引入H₂S、PH₃、AsH₃等杂质，所以B中的CuSO₄用于除去乙炔中混有的H₂S、PH₃、AsH₃等杂质，故答案为：除去乙炔中混有的H₂S、PH₃、AsH₃等杂质；
（3）根据原子守恒，所以乙炔与酸性KMnO₄溶液反应方程式为：C₂H₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+2CO₂↑+4H₂O，又D中过量的KMnO₄恰好能与含z mol FeSO₄的溶液完全反应，反应方程式为10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄═K₂SO₄+5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+8H₂O，则n（C₂H₂）=$\frac{1}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{1}{2}$（x-$\frac{z}{5}$）mol，乙炔的质量等于装置D及E的总质量共增重的质量，故m（C₂H₂）=yg，所以M=$\frac{m}{n}$=$\frac{10y}{5x-z}$g/mol，即相对分子质量为$\frac{10y}{5x-z}$，故答案为：$\frac{10y}{5x-z}$．

点评 本题考查了测定乙炔相对分子质量的方法，乙炔的制备，除杂，影响因素等，比较简单．