问题 填空题

现有含CaO杂质的CaC2试样.某研究性学习小组的同学拟用以下三种方案测定CaC2试样的纯度.请填写下列空白:

(1)第一种方案:请从下图中选用适当的装置,设计一个实验,测定CaC2试样的纯度.所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母):______.

读数次数质量/g
锥形瓶+水+试样第1次196.30
第2次196.15
第3次196.05
第4次196.00
第5次196.00
(2)第二种方案:根据试样和水在锥形瓶中反应前后质量的变化,测定CaC2的质量分数.先称取试样1.50g、锥形瓶和水的质量为195.00g,再将试样加入锥形瓶中,反应过程中每隔相同时间测得的数据如右表:

计算CaC2的质量分数时,必需用的数据是______.不必作第6次读数的原因是______.此试样中CaC2的质量分数为______.

(3)第三种方案:称取一定质量的试样(1.60g),操作流程如下:

①操作Ⅱ的名称是______.

②还需直接测定的物理量是______.

③在转移溶液时,如溶液转移不完全,则CaC2质量分数的测定结果______(填“偏大”、“偏小”或“不变”).

④请指出该实验方案的2个不足之处______

⑤请改进这个实验方案,至少解决其中1个不足之处______.

答案

(1)乙炔气体难溶于水可以用排水量气方法测定气体体积,装置的连接顺序是E、C、D、B;

故答案为:装置的连接顺序是E、C、D、B.

(2)在锥形瓶中生成乙炔,气体逸出,剩余物质的质量减小,所以根据称量反应前后锥形瓶和物质的质量变化,得到生成气体的质量,根据化学方程式计算乙炔的质量,得到样品的纯度,所以需要称量反应前锥形瓶和水的质量、样品质量、反应后锥形瓶加水加式样的质量,第4、5次实验读数相同,表明锥形瓶内质量已达恒重,反应进行完全,说明反应在第四次读数时已经结束,

锥形瓶中发生反应CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2↑,生成C2H2的质量为(195+1.5)g-196g=0.5g,令CaC2质量为m,则:

CaC2+2H2O→Ca(OH)2+C2H2

64g                  26g

m                   0.5g

所以m=

64g×0.5g
26g
=
16
13
g,CaC2的质量分数为
16
13
g
1.5g
×100%=82%.

故答案为:试样质量、锥形瓶和水的质量、第4、5次读数;第4、5次实验读数相同,表明锥形瓶内质量已达恒重,反应进行完全;82%

(3)①加入盐酸反应后生成氯化钙溶液,实验目的是最后称量氯化钙的质量,应将溶液蒸发,所用仪器为蒸发皿,并用玻璃棒搅拌,加热后所得固体放在干燥器中冷却后称量;

故答案为:蒸发;

②加入盐酸反应后生成氯化钙溶液,实验目的是最后称量氯化钙的质量,需要直接测定CaCl2质量;

故答案为:CaCl2质量.

③在转移溶液时,如溶液转移不完全,会导致测定的氯化钙的质量偏小,令原样品中的氧化钙物质的量为X,碳化钙物质的量为Y,未损耗时称量的氯化钙质量为Z,则得到:56X+64Y=1.6;X+Y=Z/111,整理的Y=0.2-

7Z
111
,所以称量的氯化钙损耗越多,计算得到的碳化钙的质量越大,所占质量分数越大,在转移溶液时,如溶液转移不完全,损耗氯化钙,Z减少,Y增大,CaC2质量分数增大,所以测量结果偏大;

故答案为:偏大.

④该实验方案的不足之处:由于CaCl2具有很强的吸水性,称量的不一定是无水CaCl2的质量;CaO和CaC2的摩尔质量接近,实验误差会很大.

故答案为:由于CaCl2具有很强的吸水性,称量的不一定是无水CaCl2的质量;CaO和CaC2的摩尔质量接近,实验误差会很大.

⑤由于CaCl2具有很强的吸水性,称量的不一定是无水CaCl2的质量,可以将Ca2+转化为CaCO3或CaC2O4沉淀,过滤后称其质量.

故答案为:可以将Ca2+转化为CaCO3或CaC2O4沉淀,过滤后称其质量.

选择题
单项选择题