Question

7．实验室制得的乙炔中常混有H₂S、PH₃等杂质气体．如图是两学生设计的实验装置，用来测定电石样品中CaC₂的纯度，右边的反应装置相同而左边的气体发生装置则不同，分别如Ⅰ和Ⅱ所示．

（1）A瓶中的液体可以从酸性KMnO₄溶液和CuSO₄溶液中选择，应该选择CuSO₄溶液，它的作用是除去乙炔中混有的H₂S和PH₃气体_．
（2）写出实验室制取乙炔的化学方程式CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑．
（3）装置Ⅰ的主要缺点是少量乙炔会从长颈漏斗中逸出，引起实验误差，且不易控制水的添加量．装置Ⅱ的主要缺点是反应产生的泡沫会堵塞导管；
若选用Ⅱ装置来完成实验，则应采取的措施是给试管导管口处塞上一团棉花．
（4）若称取a g 电石，反应完全后，测得B处溴水增重bg，则CaC₂的纯度为$\frac{32b}{13a}$×100%．

Answer 1

分析 碳化钙和水发生CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，因常混有H₂S、PH₃，可用硫酸铜除去杂质气体，除杂后的乙炔用溴水吸收，根据溴水增重可知生成乙炔的质量，则可知的CaC₂质量，进而计算纯度，实验时，因生成氢氧化钙而形成泡沫，注意防止堵塞，装置Ⅰ中使用长颈漏斗来加水，气体容易从长颈漏斗逸出，而且不能随意控制加水的量，以此解答该题．

解答 解：（1）瓶中的液体的作用是除去乙炔中H₂S、PH₃等杂质气体，可以选用CuSO₄溶液，由于酸性高锰酸钾溶液能与乙炔反应生成二氧化碳，所以不能选酸性高锰酸钾溶液；
故答案为：CuSO₄溶液； 除去乙炔中混有的H₂S和PH₃气体；
（2）碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的方程式为CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，故答案为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
（3）I装置中使用长颈漏斗来加水，气体容易从长颈漏斗逸出，而且不能随意控制加水的量；CaC₂与水反应剧烈，产生大量泡沫易堵塞导管；在装置的导管口加上一团棉花，可以防止堵塞导管，
故答案为：少量乙炔会从长颈漏斗中逸出，引起实验误差，且不易控制水的添加量；反应产生的泡沫会堵塞导管；给试管导管口处塞上一团棉花；
（4）B处溴水吸收的是乙炔，测得B处溴水增重b g，则乙炔的质量为bg，设参加反应的碳化钙为xg，
CaC₂+2H₂O=C₂H₂↑+Ca（OH）₂；
64        26
xg         bg
$\frac{64}{xg}$=$\frac{26}{bg}$，则x=$\frac{32b}{13}$，
则CaC₂的纯度为：$\frac{\frac{32b}{13}}{a}$×100%=$\frac{32b}{13a}$×100%；
故答案为：$\frac{32b}{13a}$×100%．

点评 本题考查物质含量的测定，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意把握实验的原理以及操作方法，把握实验的合理性和可行性的评价，题目难度中等．