Question

【題目】電石法（乙炔法）制氯乙烯是最早完成工業化的生產氯乙烯的方法。

反應原理為HC≡CH+HClCH2=CHCl(HgCl2/活性炭作催化劑)。某學習小組的同學用下列裝置測定該反應中乙炔的轉化率(不考慮其他副反應)。鐵架臺及夾持儀器未畫出。(已知的熔點為-159.8℃，沸點為-134℃。乙炔、氯乙烯、氯化氫均不溶于液體A)

（1）各裝置的連接順序為(箭頭方向即為氣流方向):_________→________→_________→h→_________→______→_________→__________

（2）戊裝置除了均勻混合氣體之外，還有_________和_________的作用。

（3）乙裝置中發生反應的化學方程式為_________________________________。

（4）若實驗所用的電石中含有1.28gCaC2，甲裝置中產生0.02mol的HCl氣體。則所選用的量筒的容積較合理的是_______填字母代號。

A.500ml B.1000ml C.2000ml

（5）假定在標準狀況下測得庚中收集到的液體A的體積為672ml(導管內氣體體積忽略不計)，則乙炔的轉化率為_________。

Answer 1

【答案】 f e g c d j 干燥氣體 觀察氣體流速 50%

【解析】

（1）根據反應過程可知，裝置乙的作用為制取乙炔，利用裝置丁除去雜質后，在戊裝置中干燥、控制氣體流速以及使氣體混合均勻，在裝置丙中發生反應后生成氯乙烯，利用裝置己和庚測定氣體的體積，據此連接裝置；

（2）裝置乙中制得的乙炔，利用裝置丁除去雜質后，與裝置甲制得的HCl在戊裝置中干燥、控制氣體流速以及使氣體混合均勻后在裝置丙中發生反應后生成氯乙烯，由此確定裝置戊的作用；

（3）乙裝置中發生的反應為電石與水生成乙炔和氫氧化鈣；

（4）碳化鈣的物質的量為，可計算出0.02molHCl反應產生的氯乙烯在標準狀況下的體積，再考慮乙炔不能全部轉化及乙炔、氯乙烯、氯化氫均不溶于液體A， 據此選擇量筒的體積；

（5）碳化鈣的物質的量為，可計算出乙炔與0.02molHCl氣體的總體積，乙炔、氯乙烯、氯化氫均不溶于液體A，由此可計算出乙炔的轉化率。

（1）根據給定裝置圖分析可知甲裝置用于制取氯化氫，乙裝置用于制取乙炔，丙裝置用于氯乙烯的制備，丁裝置用于除去乙炔中的雜質，戊裝置用于干燥、控制氣體流速以及使氣體混合均勻，己和庚用于測定氣體的體積，所以裝置的連接順序為：b；f；e；g； c；d；j；

（2）戊裝置用于干燥、控制氣體流速以及使氣體混合均勻等；

（3）碳化鈣與水反應的化學方程式為：；

（4）碳化鈣的物質的量為，與0.02molHCl反應產生的氯乙烯在標準狀況下的體積為0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448ml，考慮乙炔不能全部轉化及乙炔、氯乙烯、氯化氫均不溶于液體A， 所以應選取1000mL的量筒；

（5）碳化鈣的物質的量為，故乙炔與0.02molHCl氣體的總體積在標準狀況下為(0.02mol+0.02mol) ×22.4L/mol=0.896L=896mL，乙炔、氯乙烯、氯化氫均不溶于液體A，所以乙炔的轉化率為。