题目内容

15．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↑），请从如图中选用适当的装置，完成该实验．

（1）制取C2H2最好选④中的丙装置（填“甲”“乙”或“丙”），所选用装置的连接顺序是E、C、D、B．（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91.4%．（保留3位有效数字）

分析 （1）依据实验室制取乙炔的反应原料和反应条件选择实验装置，固体+液体→气体，乙炔气体难溶于水可以用排水量气方法测定气体体积；
（2）根据反应方程式计算，体积换算为物质的量，结合化学方程式计算，得到乙炔的质量可解答试样的纯度；

解答 解：（1）碳化钙和水反应实际为碳化钙的水解反应，生成氢氧化钙和乙炔，反应为：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，是固体+液体→气体，反应不加热，但反应剧烈需要控制反应的速率，甲是固体和液体加热制气体的装置，乙装置不能控制反应进行，丙装置是固体和液体不加热制气体的装置，分液漏斗可以控制反应进行的速率，所以选丙装置；乙炔是难溶于水可以用排水量气法测定气体体积，装置的连接顺序是E、C、D、B；
故答案为：丙；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，物质的量为0.02mol，
CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑
64g                                      1mol
m                                    0.02mol
解得m=1.28g
所以纯度为：$\frac{1.28g}{1.40g}$×100%=91.4%，
故答案为：91.4%．

点评 本题考查乙炔的制备方案的设计，考查学生的实验设计能力，题目有一定的难度，做题时注意把握实验基本操作知识．

练习册系列答案
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5．设NA为阿伏加德罗常数的值，下列叙述正确的是（　　）
A．0.1 mol-NH2中含有的电子数为0.7NA
B．标准状况下，2.24 L乙醇中含有的C-H数目为0.5NA
C．常温常压下，65 g Zn与足量浓H2SO4充分反应，转移电子数一定为2NA
D．2.24 L NO与1.12 L O2充分反应所得气体中原子数目一定为0.3NA
6．强酸和强碱在稀溶液中的中和热可表示为：H+（aq）+OH-（aq）═H2O（l）；△H=-57.3kJ•mol-1：下面三个热化学方程式
CH3COOH（aq）+NaOH（aq）═CH3COONa（aq）+H2O （l）；△H=-Q1kJ•mol-1
H2SO4（浓）+2NaOH（aq）═Na2SO4（aq）+2H2O（l）；△H=-Q2 kJ•mol-1
HNO3（aq）+KOH（aq）═KNO3（aq）+H2O（l）；△H=-Q3 kJ•mol-1，
则Q1、Q2、Q3的关系正确的是（　　）
A．Q1=Q2=Q3B．Q2＞Q1＞Q3C．Q2＞Q3＞Q1D．Q2=Q3＞Q1
3．按要求回答下列问题：
（1）实验室铝粉和Fe2O3作铝热反应实验，铝热反应的方程式为2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe，该实验中除用到铝粉和Fe2O3外，需要的试剂还有ab（填编号）．
a．KClO3      b．Mg    c．MnO2    d．KCl
（2）据文献报道，在实际反应中铝热反应的产物成分较为复杂．某课题组对铝热反应产物的成分进行探究，经成分分析，发现主要得到甲和乙两种产物．甲由具有相同电子层结构的阴、阳离子构成；乙是一种铁铝的金属互化物（可用FexAly表示），取该合金粉末2.47g，滴加足量浓NaOH溶液，充分搅拌、过滤、洗涤得固体．再将所得固体在空气中充分加热、灼烧得红棕色粉末1.60g．
①甲的化学式为Al2O3，乙中x=2，y=5．
②甲的晶体是耐高温材料，用此材料做成的坩埚，不能用来熔融NaOH，用化学方程式解释其原因Al2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al（OH）]4；含二氧化硅材料做成的坩埚不能（填“能”或“不能”）用来熔融NaOH．
③如图表示室温下相同组分的乙分别在两种不同的酸中的腐蚀情况，由图可知，乙在65%浓硝酸中具有比较强的抗腐蚀性，原因可能是遇浓硝酸表面钝化，阻碍进一步反应．
（3）镁铝互化物（Mg17Al12）是一种潜在的贮氢材料，该金属互化物在一定条件下完全吸氢的反应方程式为Mg17Al12+17H2═17MgH2+12Al．得到的混合物在6.0mol•L-1HCl中，能完全释放出H2．1mol Mg17Al12完全吸氢后得到的混合物与上述盐酸完全反应，释放出H2的物质的量为52mol．
10．钒（23V）是我国的丰产元素，广泛用于催化及钢铁工业．回答下列问题：
（1）钒价层电子排布图为，比钒质子数大1的元素原子的电子排布式为1s22s22p63s23p63d54s1．
（2）钒的某种氧化物的晶胞结构如图1所示．晶胞中实际拥有的阴、阳离子个数分别为4、2．
（3）V2O5常用作SO2转化为SO3的催化剂．SO2分子VSEPR模型是平面三角形，硫原子杂化类型为sp2；SO3气态为单分子，SO3的三聚体环状结构如图2所示，该结构中S原子的杂化轨道类型为sp3；该结构中S-O键长有两类，一类键长约140pm，另一类键长约为160pm，较长的键为b（填图2中字母），该分子中含有个12σ键．

（4）V2O5溶解在NaOH溶液中，可得到钒酸钠（Na3VO4），该盐阴离子的立体构型为正四面体形；也可以得到偏钒酸钠，其阴离子呈如图3所示的无限链状结构（钒位于体心），则偏钒酸钠的化学式为NaVO3．
20．设NA为阿伏伽德罗常数的值，下列说法正确的是（　　）
A．1mol乙醚中含有的C-O键的数目为2NA
B．标准状况下，44.8CHCl3中含有分子的数目为2NA
C．1 mol-CH3中所含的电子总数为10 NA
D．向FeI2溶液中通入适量Cl2，当有2 mol Fe2+被氧化时，消耗Cl2的分子数为NA
7．金刚石、SiC具有优良的耐磨、耐腐蚀特性，应用广泛．
（1）碳与短周期元素Q的单质化合仅能生成两种常见气态化合物，其中一种化合物R为非极性分子．碳元素在周期表中的位置是第二周期第ⅣA族，Q是O，R的电子式为；
（2）一定条件下，Na还原CCl4可制备金刚石，反应结束冷却至室温后，回收其中的CCl4的实验操作名称为过滤，除去粗产品中少量钠的试剂为水（或乙醇）；
（3）碳还原SiO2制SiC，其粗产品中杂质为Si和SiO2现将20.0g SiC粗产品加入到过量的NaOH溶液中充分反应，收集到0.1mol氢气，生成氢气的离子方程式为Si+2OH-+H2O═SiO32-+2H2↑，将滤液稀释到1L，若所得Na2SiO3的物质的量浓度为0.17mol•L-1，则SiC的纯度为57%；
（4）下列叙述正确的有②③（填序号）；
①Na还原CCl4的反应、Cl2与H2O的反应均是置换反应
②Na2SiO3溶液与SO3的反应可用于推断Si与S的非金属性强弱
③钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1：2
④水晶、干冰熔化时克服粒子间作用力的类型相同．
4．下列说法正确的是（　　）
A．往某溶液中加入稀NaOH溶液，无刺激性气味的气体产生，说明该溶液一定不含NH4+
B．用加热的方法可以除去混在NaCl固体中的NH4Cl，说明NH4Cl会升华
C．SO2气体和Cl2均能使品红溶液褪色，说明两者均有强氧化性
D．浓硫酸可用来干燥H2、Cl2、SO2等气体，说明浓硫酸具有吸水性
5．据报道，科学家发现了新的氢粒子，这种粒子是由3个氢原子核（只含质子）和2个电子构成的，这对解释宇宙演化提供了新的参考．对于这种氢粒子，下列说法错误的是（　　）
A．它的组成可以用H3+表示B．它比普通氢分子多一个氢原子核
C．它一定含3个中子D．可以推测它的化学性质与H2不同

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