Question

【題目】某課外小組利用乙炔與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，測(cè)定乙炔的相對(duì)分子質(zhì)量。下圖是測(cè)定裝置示意圖。該小組實(shí)驗(yàn)如下：實(shí)驗(yàn)前，D裝置中KMnO4的物質(zhì)的量為xmol。實(shí)驗(yàn)完畢，D及E裝置的總質(zhì)量共增重yg，此時(shí)D中過量的KMnO4恰好能與含zmol FeSO4的溶液完全反應(yīng)(注：反應(yīng)中MnO4－被還原成Mn2＋，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋)，通過計(jì)算即可測(cè)出乙炔的相對(duì)分子質(zhì)量。

（1）實(shí)驗(yàn)室制取乙炔時(shí)，分液漏斗中的液體a通常是_________________。

（2）CuSO4溶液的作用是_____________________。

（3）配平乙炔與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式（請(qǐng)?jiān)诜娇蛑刑钣?jì)量系數(shù)）：

□C2H2＋□KMnO4＋□H2SO4—□K2SO4＋□MnSO4＋□CO2↑＋□H2O_______________

（4）若該小組實(shí)驗(yàn)原理及所有操作均正確，則下列各因素對(duì)所測(cè)乙炔的相對(duì)分子質(zhì)量沒有影響的是（填選項(xiàng)）____________。

A．裝置A中產(chǎn)生的氣體直接通入酸性KMnO4溶液

B．乙炔通過酸性KMnO4溶液的速率過快，少量乙炔未被氧化而逸出

C．將E裝置（盛有堿石灰的干燥管）換成盛有濃硫酸的洗氣瓶

（5）另一課外小組認(rèn)為，該課外小組的實(shí)驗(yàn)裝置及實(shí)驗(yàn)操作存在不足，請(qǐng)用簡(jiǎn)明文字說明，應(yīng)采取何種措施或改進(jìn)？答：___________________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 飽和食鹽水 除去乙炔氣體中混有的H2S、AsH3等雜質(zhì) 1；2；3；1；2；2；4 B a）在E裝置后面再接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管；b）操作上的改進(jìn)：向D中通入過量的乙炔，直至酸性KMnO4溶液完全褪色，再測(cè)量D及E裝置總質(zhì)量的增加。

【解析】(1)由于電石與水反應(yīng)生成乙炔很劇烈，為了得到平穩(wěn)的乙炔氣流，常用飽和食鹽水代替水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，所以分液漏斗中的液體a通常是飽和食鹽水；

(2)由于電石中含有雜質(zhì)CaS、Ca3As2等，也能與水反應(yīng)生成有毒氣H2S、AsH3等，可用CuSO4溶液除去；

(3)C2H2中C元素由-1價(jià)升高到+4價(jià)，而KMnO4中的Mn元素由+7價(jià)降低到+2價(jià)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可配平方程式為C2H2＋2KMnO4＋3H2SO4—K2SO4＋2MnSO4＋2CO2↑＋4H2O；

(4)A、裝置A中產(chǎn)生的氣體直接通入酸性KMnO4溶液，則乙炔氣體中的雜質(zhì)也被酸性KMnO4溶液氧化吸收，導(dǎo)致測(cè)量氣體質(zhì)量增大，影響測(cè)定結(jié)果，故A錯(cuò)誤；B、乙炔通過酸性KMnO4溶液的速率過快，少量乙炔未被氧化而逸出，不影響與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的乙炔質(zhì)量的測(cè)定，故B正確；C、將E裝置（盛有堿石灰的干燥管）換成盛有濃硫酸的洗氣瓶，導(dǎo)致乙炔與酸性KMnO4溶液反應(yīng)可能生成CO2不能被吸收，影響乙炔質(zhì)量的測(cè)定，故C錯(cuò)誤。因此正確答案為B；

(5) a）E裝置能夠吸收空氣中的水蒸氣和CO2氣體，導(dǎo)致測(cè)量氣體質(zhì)量增大，所以可在E裝置后面再接一個(gè)盛有堿石灰的干燥管；b）操作上的改進(jìn)：向D中通入過量的乙炔，直至酸性KMnO4溶液完全褪色，再測(cè)量D及E裝置總質(zhì)量的增加。