電石(主要成分為CaC2,雜質(zhì)為CaO和CaS)是工業(yè)制乙炔的常見原料,某研究性學(xué)習(xí)小組擬用以下兩種方案測定CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù),試完成下列各題。
方法一:稱取1.40 g樣品于圓底燒瓶中,用分液漏斗加入適量的水,使樣品反應(yīng)完全,將產(chǎn)生的無色
氣體經(jīng)B洗氣后,通過量氣裝置測得乙炔氣體體積為標(biāo)準(zhǔn)狀況下448 mL(不考慮乙炔在水中的溶解,
下同)。
(1)電石水解生成乙炔氣體的化學(xué)方程式為:                               
(2)用兩個裝入適當(dāng)試劑的廣口瓶、兩個雙孔橡膠塞及導(dǎo)管若干,完成上述實驗的裝置,請在圖中將其補充完整,并注明廣口瓶中裝入試劑的名稱。

(3)對獲得準(zhǔn)確的氣體體積無益的操作有                (填序號)
①檢查裝置的氣密性;
②恢復(fù)到室溫后再上下調(diào)整量筒位置,使C、D兩液面相平;
③在A裝置膠塞上再連接一個導(dǎo)管,通入N2將A中C2H2全部進(jìn)入到B、C中;
④讀數(shù)時視線與量筒內(nèi)凹液面最低點相平
(4)由以上數(shù)據(jù)可計算出樣品中CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____     。
方法二:稱取l.40g樣品于下圖所示石英管中(夾持及加熱裝置省略),從a處不斷緩緩?fù)ㄈ肟諝,?br />溫灼燒石英管中的樣品至反應(yīng)完全,測得丙溶液的質(zhì)量比反應(yīng)前增重了1.80g,反應(yīng)方程式為:2CaC2+
5O2=2CaO+ 4CO2

(5)反應(yīng)完成后,石英管內(nèi)樣品易與管壁產(chǎn)生腐蝕,試用化學(xué)方程式解釋其原因            
(6)甲錐形瓶中酸性高錳酸鉀溶液的作用為                                           
(7)由此方法測得的樣品中CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)比方法一中的____          (填“大”、“小”或“相
等”),從實驗裝置的角度看,原因為                                              

(1)CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑(2分,用等號連接不扣分)
(2)(圖及試劑均正確得2分,B中也可裝入NaOH溶液)
(3)③(1分) (4)91.43%(2分) (5)CaO + SiO2CaSiO3(2分)
(6)除去CO2中混有的SO2等(2分)
(7)大(2分)a處通入空氣時,缺一個洗氣裝置,導(dǎo)致空氣中的CO2也被丙吸收,使測量結(jié)果偏大(2分)

解析試題分析:(1)電石與水反應(yīng)生成碳化鈣和乙炔,因此電石水解生成乙炔氣體的化學(xué)方程式為CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑。
(2)由于生成的乙炔氣體中含有雜質(zhì),因此需要利用硫酸銅溶液或氫氧化鈉溶液除去。乙炔的密度和空氣很接近,一般用排水法收集,所以正確的連接是。
(3)①檢查裝置的氣密性,可以防止生成的乙炔損失,因此對獲得準(zhǔn)確的氣體體積有益;②恢復(fù)到室溫后再上下調(diào)整量筒位置,使C、D兩液面相平可以使內(nèi)外壓強相等,對獲得準(zhǔn)確的氣體體積有益;③由于反應(yīng)前裝置中就存在空氣,所以在A裝置膠塞上再連接一個導(dǎo)管,通入N2將A中C2H2全部進(jìn)入到B、C中對獲得準(zhǔn)確的氣體體積無益;④讀數(shù)時視線與量筒內(nèi)凹液面最低點相平對獲得準(zhǔn)確的氣體體積有益,因此答案選③。
(4)乙炔的物質(zhì)的量是0.448L÷22.4L/mol=0.02mol,則根據(jù)方程式可知碳化鈣的物質(zhì)的量也是0.02mol,其質(zhì)量=0.02mol×64g/mol=1.28g,所以碳化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=×100%=91.43%。
(5)由于碳化鈣生成的氧化鈣是堿性氧化物,能和玻璃中的二氧化硅反應(yīng)生成硅酸鈣,從而腐蝕管壁,反應(yīng)的化學(xué)方程式是CaO + SiO2CaSiO3。
(6)由于電石中含有雜質(zhì)元素S等,在反應(yīng)中生成SO2,也能被氫氧化鈉溶液吸收干擾CO2的測量,所以需要酸性高錳酸鉀溶液除去CO2中混有的SO2等雜質(zhì)氣體。
(7)由于空氣中也含有CO2,因此a處通入空氣時,缺一個洗氣裝置,導(dǎo)致空氣中的CO2也被丙吸收,使測量結(jié)果偏大。
考點:考查電石中碳化鈣含量測定的有關(guān)實驗探究以及實驗設(shè)計與評價等

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

酸性KMnO4溶液能與草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)。某探究小組利用反應(yīng)過程中溶液紫色消失快慢的方法來研究影響反應(yīng)速率的因素。
Ⅰ.實驗前首先用濃度為0.1000mol?L-1酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定未知濃度的草酸。
(1)寫出滴定過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                。
(2)滴定過程中操作滴定管的圖示正確的是         。

(3)若滴定前滴定管尖嘴處有氣泡,滴定后消失,會使測得的草酸溶液濃度         
(填“偏高”、“偏低”、或“不變”)。
Ⅱ.通過滴定實驗得到草酸溶液的濃度為0.2000mol·L-1 。用該草酸溶液按下表進(jìn)行后續(xù)實驗(每次實驗草酸溶液的用量均為8mL)。

實驗編號
溫度(℃)
催化劑
用量(g)
酸性高錳酸鉀溶液
實驗?zāi)康?br />a. 實驗1和2探究                          
b. 實驗1和3探究反應(yīng)物濃度對該反應(yīng)速率的影響;
c. 實驗1和4探究催化劑對該反應(yīng)速率的影響。
體積
(mL)
濃度
(mol?L-1)
1
25
0.5
4
0.1000
2
50
0.5
4
0.1000
3
25
0.5
4
0.0100
4
25
0
4
0.1000
 
(4)寫出表中a 對應(yīng)的實驗?zāi)康?u>                             ;若50°C時,草酸濃度c(H2C2O4)隨反應(yīng)時間t的變化曲線 如下圖所示,保持其他條件不變,請在圖中畫出25°C時c(H2C2O4)隨t的變化曲線示意圖。

(5)該小組同學(xué)對實驗1和3分別進(jìn)行了三次實驗,測得以下實驗數(shù)據(jù)(從混合振蕩均勻開始計時):
實驗編號
溶液褪色所需時間(min)
第1次
第2次
第3次
1
14.0
13.0
11.0
3
6.5
6.7
6.8
分析上述數(shù)據(jù)后得出“當(dāng)其它條件相同時,酸性高錳酸鉀溶液的濃度越小,褪色時間就越短,即反應(yīng)速率就越快”的結(jié)論。甲同學(xué)認(rèn)為該小組“探究反應(yīng)物濃度對速率影響”的實驗方案設(shè)計中存在問題,從而得到了錯誤的實驗結(jié)論,請簡述甲同學(xué)改進(jìn)的實驗方案                                             
(6)該實驗中使用的催化劑應(yīng)選擇MnSO4而不是MnCl2,原因可用離子方程式表示為                                               。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

為探索工業(yè)廢料的再利用,某化學(xué)興趣小組設(shè)計了如下左圖實驗方案,用含有鋁、鐵和銅的合金制取氯化鋁、綠礬晶體(FeSO4·7H2O)和膽礬晶體。    

請回答:
(1)步驟Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中均需進(jìn)行的實驗操作是        ,該操作中除用到燒杯和玻璃棒外,還必須用到的玻璃儀器有         。
(2)試劑X是             
(3)步驟Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是:_______________________________________
(4)進(jìn)行步驟Ⅱ時,該小組用如上右圖所示裝置及試劑將制得的CO2氣體通入溶液A中。一段時間后,觀察到燒杯中產(chǎn)生的白色沉淀逐漸減少,為了避免固體C減少,改進(jìn)的措施是在裝置Ⅰ、Ⅱ之間增加一個         ________________________________________。
(5)溶液D中各離子的濃度由大到小的順序為:__________________________________
(6)工業(yè)上由X和F制得CuSO4,還必須使用的最恰當(dāng)?shù)脑噭┛梢允莀____或_________。

A.濃H2SO4 B.Fe2O3 C.HNO3 D.O2 E.H2O2
(7)從溶液E中獲得綠礬晶體的實驗操作依次為(填操作名稱)        、冷卻結(jié)晶、過濾洗滌。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

現(xiàn)有含CaO雜質(zhì)的CaC2試樣。某研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)擬用以下三種方案測定CaC2試樣的純度。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />(1)第一種方案:請從下圖中選用適當(dāng)?shù)难b置,設(shè)計一個實驗,測定CaC2試樣的純度。
所選用裝置的連接順序為(填各接口的字母):                                         。
(2)第二種方案:根據(jù)試樣和水在錐形瓶中反應(yīng)前后質(zhì)量的變化,測定CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。先稱取試樣1.50g,并稱量錐形瓶和水的質(zhì)量為195.00g,再將試樣加入錐形瓶中,反應(yīng)過程中每隔相同時間測得的數(shù)據(jù)如下表。

 
讀數(shù)次數(shù)
質(zhì)量/g
錐形瓶+水+試樣
第1次
196.30
第2次
196.15
第3次
196.05
第4次
196.00
第5次
196.00
 
①計算CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時,不必作第6次讀數(shù)的原因是:                               。
②此試樣中CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為         。(保留2位有效數(shù)字)
(3)第三種方案:稱取一定質(zhì)量的試樣(1.60g),操作流程如下:

①操作Ⅱ的名稱是               。
②在轉(zhuǎn)移溶液時,如溶液轉(zhuǎn)移不完全,則CaC2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果           (填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

(一)(4分)括號中的物質(zhì)是雜質(zhì),寫出除去這些雜質(zhì)的試劑:
(1)MgO (Al2O3)                (2)Cl2(HCl)           
(3)FeCl3(FeCl2)               (4)NaHCO3溶液(Na2CO3)          
(二)(6分)海水中含有大量的氯化鎂,從海水中提取鎂的生產(chǎn)流程如下圖所示:

回答下列問題:
寫出在海水中加入氧化鈣生成氫氧化鎂的化學(xué)方程式                    
操作①主要是指       ;試劑①可選用         ;
操作②是指          ;經(jīng)操作③最終可得金屬鎂。
(三)(8分)實驗室配制480ml 0.1mol·L-1的Na2CO3溶液,回答下列問題:
(1)應(yīng)用托盤天平稱取十水碳酸鈉晶體        g。
(2)如圖所示的儀器配制溶液肯定不需要的是      (填序號),本實驗所需玻璃儀器E規(guī)格為       mL。

(3)容量瓶上標(biāo)有:①溫度、②濃度、③容量、④壓強、⑤刻度線、⑥酸式或堿式這六項中的        。(填數(shù)字符號)
(4)配制所需的主要儀器是:a容量瓶、b燒杯、c膠頭滴管、d托盤天平,它們在操作過程中使用的前后順序是       。(填寫字母,每種儀器只能選擇一次)
(5)玻璃棒是化學(xué)實驗中常用的一種玻璃工具,則在配制溶液的過程中玻璃棒共起到了      種用途。(填寫數(shù)字)
(6)若實驗時遇到下列情況,將使溶液的濃度偏低的是       。

A.配制前沒有將容量瓶中的水除盡;
B.碳酸鈉失去了部分結(jié)晶水;
C.碳酸鈉晶體不純,其中混有氯化鈉;
D.稱量碳酸鈉晶體時所用砝碼生銹;
E.定容時仰視刻度線

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

綠礬晶體(FeSO4·7H2O,M=278g/mol)是治療缺鐵性貧血藥品的重要成分。實驗室利用硫酸廠的燒渣(主要成分為Fe2O3及少量FeS、SiO2),制備綠礬的過程如下:
試回答:
(1)操作Ⅰ為             (填寫操作名稱)。
(2) 試劑Y與溶液X反應(yīng)的離子方程式為                                   。
(3)檢驗所得綠礬晶體中含有Fe2+的實驗操作是                                。
(4)操作Ⅲ的順序依次為:               、冷卻結(jié)晶、過濾 、           、干燥。
(5)某同學(xué)用酸性KMnO4溶液測定綠礬產(chǎn)品中Fe2+含量:
a.稱取11.5g綠礬產(chǎn)品,溶解,配制成1000mL溶液;
b.量取25.00mL待測溶液于錐形瓶中;
c.用硫酸酸化的0.01000mol/L KMnO4溶液滴定至終點,消耗KMnO4溶液體積的平均值為20.00mL。
①步驟a配制溶液時需要的玻璃儀器除玻璃棒、量筒、燒杯、膠頭滴管外,還需            。
②該同學(xué)設(shè)計的下列滴定方式,最合理的是            (夾持部分略去)(填字母序號)。

③滴定時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:                                       。
④判斷此滴定實驗達(dá)到終點的方法是                             ;若在滴定終點讀取滴定管刻度時,俯視KMnO4溶液液面,其它操作均正確,則使測定結(jié)果        (填“偏高”“偏低”“無影響”)。
⑤計算上述樣品中FeSO4·7H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為                。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

某;瘜W(xué)小組的同學(xué)將一批廢棄的線路板簡單處理后,得到含Cu、Al、Fe及少量Au、Pt等金屬的混合物,并設(shè)計了如下制備硫酸銅和硫酸鋁晶體的方案:

回答下列問題:
(1)第①步參加反應(yīng)的金屬有           種。
(2)第②步加入H2O2是因為濾液1中含有         離子。使用H2O2的優(yōu)點是                     。
(3) 用第③步所得CuSO4·5H2O制備無水硫酸銅的方法是:                                      
(4)請幫助化學(xué)小組的同學(xué)完成由濾渣2制取Al2(SO4)3·18H2O 的實驗步驟:
①取濾渣2,加入足量的              ,充分反應(yīng)后過濾;
②取濾液,加入足量的            (填寫試劑的化學(xué)式),然后                 (填寫所需實驗操作的名稱);
(3)用適量稀硫酸溶解;
(4)最后經(jīng)過                                                (填寫所需實驗操作的名稱),獲得Al2(SO4)3·18H2O晶體。  
(1)第③步所得CuSO4·5H2O含有可溶性雜質(zhì)Na2SO4。為了用重量法測定CuSO4·5H2O的純度,選用BaCl2(aq)和其他必要的試劑,請列出必須測定的物理量                                                  。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:實驗題

化學(xué)實驗是研究物質(zhì)性質(zhì)的基礎(chǔ)。
(1)下列有關(guān)實驗操作或測量數(shù)據(jù)合理的是________(填序號)。
a.用鐵坩堝加熱CuSO4·5H2O晶體測定結(jié)晶水質(zhì)量分?jǐn)?shù)
b.用干燥的pH試紙測定濃硫酸的pH
c.用規(guī)格為20 mL的量筒,量取16.8 mL的Na2CO3溶液
(2)某廢水樣品中含有一定量的Na、CO32-、SO32-,某研究小組欲測定其中SO32-的濃度。
實驗方案:
ⅰ.用燒杯盛取廢水適量,加少量活性炭,除去廢水中的雜質(zhì);過濾,取濾液;
ⅱ.精確量取20.00 mL過濾后廢水試樣,選擇使用紫色的0.1 mol/L KMnO4(H2SO4酸化)溶液進(jìn)行滴定;
ⅲ.記錄數(shù)據(jù),計算。
①下列滴定方式中,最合理的是(夾持部已分略去)______(填字母序號)。

②滴定過程中,有關(guān)反應(yīng)的離子方程式是__________________________________。
(3)某同學(xué)制備Fe(OH)3膠體:用潔凈的燒杯取適量蒸餾水加熱至沸騰,向燒杯中滴加    1 mol/L的FeCl3溶液,并不斷用玻璃棒攪拌,結(jié)果溶液變渾濁。該同學(xué)制備膠體失敗的原因是       ,你認(rèn)為成功制得Fe(OH)3膠體的特征現(xiàn)象是_________。
(4)用下圖裝置進(jìn)行CO2性質(zhì)的有關(guān)實驗。

試劑瓶B中盛有飽和NaHCO3溶液,其目的是:
_______________________                                      __________。
②反應(yīng)過程中,E中澄清石灰水變渾濁,E中的混合體系中除存在電離平衡、水解平衡外,還存在溶解平衡,用方程式表示該溶解平衡關(guān)系:
____________________                                     ___________。

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:單選題

可以用分液漏斗分離的一組混合物是(     )

A.酒精和碘B.苯和水C.乙酸和水D.溴和四氯化碳

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同步練習(xí)冊答案