Question

現(xiàn)有含CaO雜質(zhì)的CaC₂試樣．某研究性學習小組的同學擬用以下三種方案測定CaC₂試樣的純度．請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?br />（1）第一種方案：請從下圖中選用適當?shù)难b置，設計一個實驗，測定CaC₂試樣的純度．
所選用裝置的連接順序為（填各接口的字母）：

 

．

	讀數(shù)次數(shù)	質(zhì)量/g
錐形瓶+水+試樣	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）第二種方案：根據(jù)試樣和水在錐形瓶中反應前后質(zhì)量的變化，測定CaC₂的質(zhì)量分數(shù)．先稱取試樣1.50g，并稱量錐形瓶和水的質(zhì)量為195.00g，再將試樣加入錐形瓶中，反應過程中每隔相同時間測得的數(shù)據(jù)如右表．
①計算CaC₂的質(zhì)量分數(shù)時，不必作第6次讀數(shù)的原因是：

 

．
②此試樣中CaC₂的質(zhì)量分數(shù)為

 

．（保留2位有效數(shù)字）
（3）第三種方案：稱取一定質(zhì)量的試樣（1.60g），操作流程如右：
①操作Ⅱ的名稱是

 

．

②在轉(zhuǎn)移溶液時，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，則CaC₂質(zhì)量分數(shù)的測定結(jié)果

 

 （填“偏大”、“偏小”或“不變”）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）乙炔氣體難溶于水可以用排水量氣方法測定氣體體積；
（2）①在錐形瓶中生成乙炔，氣體逸出，剩余物質(zhì)的質(zhì)量減小，所以根據(jù)稱量反應前后錐形瓶和物質(zhì)的質(zhì)量變化，得到生成氣體的質(zhì)量，根據(jù)化學方程式計算乙炔的質(zhì)量，得到樣品的純度，所以需要稱量反應前錐形瓶和水的質(zhì)量、樣品質(zhì)量、反應后錐形瓶加水加式樣的質(zhì)量；
第4、5次實驗讀數(shù)相同，表明錐形瓶內(nèi)質(zhì)量已達恒重，反應進行完全，說明反應在第四次讀數(shù)時已經(jīng)結(jié)束；
②錐形瓶中發(fā)生反應CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，錐形瓶+水+試樣總質(zhì)量減少為生成C₂H₂的質(zhì)量，根據(jù)方程式計算樣品中CaC₂的質(zhì)量，進而計算CaC₂的質(zhì)量分數(shù)．
（3）①根據(jù)反應過程和生成產(chǎn)物的性質(zhì)分析判斷，通過蒸發(fā)溶液得到固體，進行質(zhì)量稱量；
②在轉(zhuǎn)移溶液時，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，會導致測定的氯化鈣的質(zhì)量偏小，令原樣品中的氧化鈣物質(zhì)的量為X，碳化鈣物質(zhì)的量為Y，未損耗時稱量的氯化鈣質(zhì)量為Z，則結(jié)合質(zhì)量關系列式計算．

解答： 解：（1）乙炔氣體難溶于水可以用排水量氣方法測定氣體體積，裝置的連接順序是E、C、D、B，故答案為E、C、D、B；
（2）①在錐形瓶中生成乙炔，氣體逸出，剩余物質(zhì)的質(zhì)量減小，所以根據(jù)稱量反應前后錐形瓶和物質(zhì)的質(zhì)量變化，得到生成氣體的質(zhì)量，根據(jù)化學方程式計算乙炔的質(zhì)量，得到樣品的純度，所以需要稱量反應前錐形瓶和水的質(zhì)量、樣品質(zhì)量、反應后錐形瓶加水加式樣的質(zhì)量，第4、5次實驗讀數(shù)相同，表明錐形瓶內(nèi)質(zhì)量已達恒重，反應進行完全，說明反應在第四次讀數(shù)時已經(jīng)結(jié)束；
故答案為：第4、5次實驗讀數(shù)相同，表明錐形瓶內(nèi)質(zhì)量已達恒重，反應進行完全；
②錐形瓶中發(fā)生反應CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑，生成C₂H₂的質(zhì)量為（195+1.5）g-196g=0.5g，令CaC₂質(zhì)量為m，則：
CaC₂+2H₂O→Ca（OH）₂+C₂H₂↑
64g                  26g
m                   0.5g
所以m=

64g×0.5g

26g

=

16

13

g，CaC₂的質(zhì)量分數(shù)為

16 13 g

1.5g

×100%=82%，
故答案為：82%；
（3）①加入鹽酸反應后生成氯化鈣溶液，實驗目的是最后稱量氯化鈣的質(zhì)量，應將溶液蒸發(fā)結(jié)晶，所用儀器為蒸發(fā)皿，并用玻璃棒攪拌，加熱后所得固體放在干燥器中冷卻后稱量；
故答案為：蒸發(fā)結(jié)晶；
②在轉(zhuǎn)移溶液時，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，會導致測定的氯化鈣的質(zhì)量偏小，令原樣品中的氧化鈣物質(zhì)的量為X，碳化鈣物質(zhì)的量為Y，未損耗時稱量的氯化鈣質(zhì)量為Z，則得到：56X+64Y=1.6；X+Y=

Z

111

，整理的Y=0.2-

7Z

111

，所以稱量的氯化鈣損耗越多，計算得到的碳化鈣的質(zhì)量越大，所占質(zhì)量分數(shù)越大，在轉(zhuǎn)移溶液時，如溶液轉(zhuǎn)移不完全，損耗氯化鈣，Z減少，Y增大，CaC₂質(zhì)量分數(shù)增大，所以測量結(jié)果偏大；
故答案為：偏大．

點評：本題考查學生對的實驗方案原理的理解與評價、物質(zhì)組成含量的測定、化學計算等，題目難度中等，理清實驗原理是關鍵，是對學生綜合能力想考查，需要學生具備扎實的基礎知識．