Question

【題目】Ⅰ．現有含CaO雜質的CaC2試樣。設計以下實驗，測定CaC2試樣的純度。（反應方程式為：CaC2＋2H2O→Ca（OH）2＋C2H2↑），請從下圖中選用適當的裝置，完成該實驗。

（1）制取C2H2最好選④中的_________裝置（填“甲”“乙”或“丙”），所選用裝置的連接順序是_________________。（填各接口A～E的順序）

（2）若實驗時稱取的試樣為1.4 g，產生的乙炔在標準狀況下的體積為448 mL，此試樣中CaC2的質量分數為____________。（保留3位有效數字）

Ⅱ．某同學在實驗室從如圖標簽的試劑瓶中取少許鈉進行燃燒實驗，實驗后發現還有少許黑色固體生成。從反應物及實驗操作猜測：

該黑色物質可能為炭與另一種氧化物組成的混合物。根據題意和圖示回答下面問題：

（1）裝置圖⑤中A的名稱_______________。

（2）此氧化物可能是___________或___________（寫化學式）。

（3）對黑色固體物質的組成作如圖⑥所示探究

①實驗I加入鹽酸溶液的目的是________________。

②僅通過實驗Ⅱ，用最簡步驟能快速確定黑色氧化物的組成，請完善該設計。（限選試劑：稀鹽酸、KSCN溶液、10％H2O2溶液）

Answer 1

【答案】.I.（1）丙；E、C、D、B；（2）91.4%。

II.（1）坩堝；（2）FeO、Fe3O4；（3）①檢驗黑色固體物質中是否含有炭，同時溶解氧化物；②適量的KSCN溶液；如果溶液顯紅色，則黑色氧化物為Fe3O4，反之則為FeO；Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3.

【解析】

試題分析：I.（1）碳化鈣和水反應實際為碳化鈣的水解反應，生成氫氧化鈣和乙炔，反應為：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，是固體+液體→氣體，反應不加熱，但反應劇烈需要控制反應的速率，甲是固體和液體加熱制氣體的裝置，乙裝置不能控制反應進行，丙裝置是固體和液體不加熱制氣體的裝置，分液漏斗可以控制反應進行的速率，所以選丙裝置；乙炔是難溶于水可以用排水量氣法測定氣體體積，裝置的連接順序是E、C、D、B；

（2）若實驗時稱取的試樣為1.4g，產生的乙炔在標準狀況下的體積為448mL，物質的量為0.02mol，CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑

64g 1mol

m 0.02mol

解得m=1.28g

所以純度為：×100%=91.4%。

II.（1）根據圖示儀器A的構造可知，A儀器為坩堝；

（2）實驗后發現還有少許黑色固體生成，根據圖1可知，金屬鈉中混有雜質鐵，鐵與氧氣反應生成的黑色物質有Fe3O4和FeO，故該氧化物可能是Fe3O4或FeO.

（3）①由于黑色固體物質可能為碳和鐵的氧化物，碳單質不溶于鹽酸，鐵的氧化物能夠溶液鹽酸，所以加入鹽酸目的是檢驗黑色固體物質中是否有碳，同時溶解氧化物；②取少量實驗Ⅰ澄清溶液，加入適量的KSCN溶液，如果溶液顯紅色，則黑色物質為Fe3O4，如果溶液沒有變成紅色，說明黑色物質為FeO，反應的離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。