题目内容
(15分)
Ⅰ.现有含CaO杂质的CaC2试样。设计以下实验,测定CaC2试样的纯度。
(反应方程式为: CaC2 + 2H2O→Ca(OH)2 + C2H2↑),请从下图中选用适当的装置,完成该实验。
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(1)制取C2H2最好选④中的 ,所选用装置的连接顺序是(填各接口A~E的顺序): 。
(2)若实验时称取的试样为1.4g,产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL,此试样中CaC2的质量分数为______________。(保留3位有效数字)
Ⅱ.某同学在实验室从如下图标签的试剂瓶中取少许钠进行燃烧实验,实验后发现还有少许黑色固体生成。从反应物及实验操作猜测:该黑色物质可能为炭与另一种氧化物组成的混合物。
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根据题意和图示回答下面问题:
(1)装置图Ⅱ中A的名称_________。
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(2)此氧化物可能是_____或_____(写化学式)
(3)对黑色固体物质的组成作如图所示探究
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①实验I加入盐酸溶液的目的是_______;
②仅通过实验Ⅱ,用最简步骤能快速确定黑色氧化物的组成,请完善该设计。(限选试剂:稀盐酸、KSCN溶液、10%H2O2 溶液)
实验操作 | 预期现象与结论 | 相关离子方程式 |
取少量实验Ⅰ中的澄清溶液,加入试剂 。 | 。 | 。 |
Ⅰ.(1) 丙 (1分) E、C、D、B (2) 91.4%(或0.914)。
Ⅱ.(1)坩埚 (1分) (2)FeO Fe3O4 (3)①检验黑色固体物质中是否有炭,同时溶解氧化物
②适量的KSCN溶液(1分) 如果溶液显红色,则黑色氧化物为Fe3O4,反之则为FeO
Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3
【解析】
试题分析:Ⅰ.(1)碳化钙溶于水发热,不能保持块状,且反应不需要加热,因此制取C2H2最好选④中的丙装置。要测定碳化钙的纯度,需要通过排水法测量乙炔的体积,因此连接顺序是E、C、D、B。
(2)若实验时称取的试样为1.4g ,产生的乙炔在标准状况下的体积为448mL,乙炔的物质的量是0.02mol,则根据碳原子守恒可知碳化钙的物质的量是0.02mol,质量是0.02mol×64g/mol=1.28g,所以此试样中CaC2的质量分数为
。
Ⅱ.(1)根据装置的结构可知装置图Ⅱ中A的名称是坩埚。
(2)由于含有杂质铁,因此产生的黑色氧化物可能是FeO或Fe3O4。
(3)①由于黑色氧化物中还可能含有碳,因此实验I加入盐酸溶液的目的是检验黑色固体物质中是否有炭,同时溶解氧化物。
②检验铁离子一般用KSCN溶液,而亚铁离子具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,据此可以检验,则实验操作为取少量实验Ⅰ中的澄清溶液加入适量的KSCN溶液,如果溶液显红色,则黑色氧化物为Fe3O4,反之则为FeO,有关反应的离子方程式为Fe3++3SCN- =Fe(SCN)3。
考点:考查物质含量测定实验方案设计以及物质检验实验探究