Question

在室温和大气压强下，用图示的装置进行实验，测得a g含CaC₂ 90%的样品与水完全反应产生的气体体积为b L．现欲在相同条件下，测定某电石试样中CaC₂的质量分数，请回答下列问题：
（1）CaC₂的电子式：

 

（2）CaC₂和水反应的化学方程式是

 

（3）若反应刚结束时，观察到的实验现象如图所示，这时不能立即取出导气管，理由

 

（4）本实验中测量气体体积时应注意的事项是

 

（5）实验时防止乙炔泄漏，试剂添加和使反应开始进行应该如何操作？

 

（6）如果电石试样质量为c g，测得气体体积为d L，则电石试样中CaC₂的质量分数计算式w（CaC₂）=

 

．（写出简单计算过程，杂质所生成的气体体积忽略不计）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：阿伏加德罗常数和阿伏加德罗定律

分析：（1）碳化钙是钙离子和C₂2-离子构成的离子化合物，结合阴阳离子结构书写电子式；
（2）碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔；
（3）反应是放热反应，气体温度过高气体压强和外界大气压不同，读取气体体积产生误差；
（4）测量气体体积时应注意的事项守恒温度 在常温下，调节量筒使其内外液面持平，保证读取气体体积的准确性；
（5）实验时防止乙炔泄漏，试剂添加和使反应开始进行的操作是：检查装置气密性，加试剂时先将叉形管向一侧倾斜把电石滑入管低，再将叉形管向另一侧倾斜沿管壁加入蒸馏水；要使反应开始先将橡皮塞及导管提高，与叉形管连接，再将叉形管向有电石一侧倾斜，反应即可发生；
（6）依据产生C₂H₂的体积在相同条件下，与纯CaC₂的质量成正比计算得到；

解答： 解：（1）碳化钙是钙离子和C₂2-离子构成的离子化合物，结合阴阳离子结构书写电子式为
故答案为：；
（2）碳化钙和水反应生成氢氧化钙和乙炔，反应的化学方程式为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
故答案为：CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑；
（3）由于CaC₂与H₂O的反应CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑为剧烈的放热反应，故在没有恢复到室温时，内部气体压强不等于大气压，故不能取出导气管；
故答案为：因为装置内气体的温度没有恢复到室温，气体压强不等于大气压强；
（4）反应是放热反应，装置中温度冷却后再取出导管，即使在恢复到室温后，也应调节量筒使其内外液面持平时才能读数；
故答案为：待装置内气体的温度恢复到室温后，调节量筒使其内外液面持平；
（5）实验时防止乙炔泄漏，试剂添加和使反应开始进行的操作是：检查装置气密性，加试剂时先将叉形管向一侧倾斜把电石滑入管低，再将叉形管向另一侧倾斜沿管壁加入蒸馏水；要使反应开始先将橡皮塞及导管提高，与叉形管连接，再将叉形管向有电石一侧倾斜，反应即可发生；
故答案为：检查装置气密性，加试剂时先将叉形管向一侧倾斜把电石滑入管低，再将叉形管向另一侧倾斜沿管壁加入蒸馏水；要使反应开始先将橡皮塞及导管提高，与叉形管连接，再将叉形管向有电石一侧倾斜，反应即可发生；
（6）由于产生C₂H₂的体积在相同条件下，与纯CaC₂的质量成正比，所以有：ag×90%：c g×w（CaC₂）=bL：d L，即w（CaC₂）=

ad

bc

×90%；
故答案为：

ad

bc

×90%；

点评：本题主要考查简单的实验操作与简单的计算，实验过程分析和注意问题，主要是气体体积测定方法的理解应用，题目难度中等．