Question

【题目】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。该小组实验如下：实验前，D装置中KMnO4的物质的量为xmol。实验完毕，D及E装置的总质量共增重yg，此时D中过量的KMnO4恰好能与含zmol FeSO4的溶液完全反应(注：反应中MnO4－被还原成Mn2＋，Fe2＋被氧化成Fe3＋)，通过计算即可测出乙炔的相对分子质量。

（1）实验室制取乙炔时，分液漏斗中的液体a通常是_________________。

（2）CuSO4溶液的作用是_____________________。

（3）配平乙炔与酸性KMnO4溶液反应的化学方程式（请在方框中填计量系数）：

□C2H2＋□KMnO4＋□H2SO4—□K2SO4＋□MnSO4＋□CO2↑＋□H2O_______________

（4）若该小组实验原理及所有操作均正确，则下列各因素对所测乙炔的相对分子质量没有影响的是（填选项）____________。

A．装置A中产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液

B．乙炔通过酸性KMnO4溶液的速率过快，少量乙炔未被氧化而逸出

C．将E装置（盛有碱石灰的干燥管）换成盛有浓硫酸的洗气瓶

（5）另一课外小组认为，该课外小组的实验装置及实验操作存在不足，请用简明文字说明，应采取何种措施或改进？答：___________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 饱和食盐水 除去乙炔气体中混有的H2S、AsH3等杂质 1；2；3；1；2；2；4 B a）在E装置后面再接一个盛有碱石灰的干燥管；b）操作上的改进：向D中通入过量的乙炔，直至酸性KMnO4溶液完全褪色，再测量D及E装置总质量的增加。

【解析】(1)由于电石与水反应生成乙炔很剧烈，为了得到平稳的乙炔气流，常用饱和食盐水代替水进行实验，所以分液漏斗中的液体a通常是饱和食盐水；

(2)由于电石中含有杂质CaS、Ca3As2等，也能与水反应生成有毒气H2S、AsH3等，可用CuSO4溶液除去；

(3)C2H2中C元素由-1价升高到+4价，而KMnO4中的Mn元素由+7价降低到+2价，根据电子转移守恒可配平方程式为C2H2＋2KMnO4＋3H2SO4—K2SO4＋2MnSO4＋2CO2↑＋4H2O；

(4)A、装置A中产生的气体直接通入酸性KMnO4溶液，则乙炔气体中的杂质也被酸性KMnO4溶液氧化吸收，导致测量气体质量增大，影响测定结果，故A错误；B、乙炔通过酸性KMnO4溶液的速率过快，少量乙炔未被氧化而逸出，不影响与酸性KMnO4溶液反应的乙炔质量的测定，故B正确；C、将E装置（盛有碱石灰的干燥管）换成盛有浓硫酸的洗气瓶，导致乙炔与酸性KMnO4溶液反应可能生成CO2不能被吸收，影响乙炔质量的测定，故C错误。因此正确答案为B；

(5) a）E装置能够吸收空气中的水蒸气和CO2气体，导致测量气体质量增大，所以可在E装置后面再接一个盛有碱石灰的干燥管；b）操作上的改进：向D中通入过量的乙炔，直至酸性KMnO4溶液完全褪色，再测量D及E装置总质量的增加。