Question

【題目】Ⅰ．現(xiàn)有含CaO雜質(zhì)的CaC2試樣。設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)，測(cè)定CaC2試樣的純度。（反應(yīng)方程式為：CaC2＋2H2O→Ca（OH）2＋C2H2↑），請(qǐng)從下圖中選用適當(dāng)?shù)难b置，完成該實(shí)驗(yàn)。

（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(shí)驗(yàn)時(shí)稱取的試樣為1.4 g，產(chǎn)生的乙炔在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448 mL，此試樣中CaC2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________。（保留3位有效數(shù)字）

Ⅱ．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室從如圖標(biāo)簽的試劑瓶中取少許鈉進(jìn)行燃燒實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)還有少許黑色固體生成。從反應(yīng)物及實(shí)驗(yàn)操作猜測(cè)：

該黑色物質(zhì)可能為炭與另一種氧化物組成的混合物。根據(jù)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(xué)式）。

（3）對(duì)黑色固體物質(zhì)的組成作如圖⑥所示探究

①實(shí)驗(yàn)I加入鹽酸溶液的目的是________________。

②僅通過實(shí)驗(yàn)Ⅱ，用最簡步驟能快速確定黑色氧化物的組成，請(qǐng)完善該設(shè)計(jì)。（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(yàn)黑色固體物質(zhì)中是否含有炭，同時(shí)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(yīng)實(shí)際為碳化鈣的水解反應(yīng)，生成氫氧化鈣和乙炔，反應(yīng)為：CaC2+2H2O→Ca（OH）2+C2H2↑，是固體+液體→氣體，反應(yīng)不加熱，但反應(yīng)劇烈需要控制反應(yīng)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(yīng)進(jìn)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(yīng)進(jìn)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(cè)定氣體體積，裝置的連接順序是E、C、D、B；

（2）若實(shí)驗(yàn)時(shí)稱取的試樣為1.4g，產(chǎn)生的乙炔在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448mL，物質(zhì)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(jù)圖示儀器A的構(gòu)造可知，A儀器為坩堝；

（2）實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)還有少許黑色固體生成，根據(jù)圖1可知，金屬鈉中混有雜質(zhì)鐵，鐵與氧氣反應(yīng)生成的黑色物質(zhì)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(zhì)可能為碳和鐵的氧化物，碳單質(zhì)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(yàn)黑色固體物質(zhì)中是否有碳，同時(shí)溶解氧化物；②取少量實(shí)驗(yàn)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(zhì)為Fe3O4，如果溶液沒有變成紅色，說明黑色物質(zhì)為FeO，反應(yīng)的離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3。