Question

电石法（乙炔法）制氯乙烯是最早完成工业化的生产氯乙烯的方法。

反应原理为HC≡CH+HClCH₂=CHCl(HgCl₂/活性炭作催化剂)。某学习小组的同学用下列装置测定该反应中乙炔的转化率(不考虑其他副反应)。铁架台及夹持仪器未画出。(已知的熔点为-159.8℃，沸点为-134℃。乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A)

（1）各装置的连接顺序为(箭头方向即为气流方向):_________→________→_________→h→_________→______→_________→__________

（2）戊装置除了均匀混合气体之外，还有_________和_________的作用。

（3）乙装置中发生反应的化学方程式为_________________________________。

（4）若实验所用的电石中含有1.28gCaC₂，甲装置中产生0.02mol的HCl气体。则所选用的量筒的容积较合理的是_______填字母代号。

A.500ml      B.1000ml     C.2000ml

（5）假定在标准状况下测得庚中收集到的液体A的体积为672ml(导管内气体体积忽略不计)，则乙炔的转化率为_________。

Answer

f e g c d j 干燥气体 观察气体流速 50%

【解析】

（1）根据反应过程可知，装置乙的作用为制取乙炔，利用装置丁除去杂质后，在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀，在装置丙中发生反应后生成氯乙烯，利用装置己和庚测定气体的体积，据此连接装置；

（2）装置乙中制得的乙炔，利用装置丁除去杂质后，与装置甲制得的HCl在戊装置中干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀后在装置丙中发生反应后生成氯乙烯，由此确定装置戊的作用；

（3）乙装置中发生的反应为电石与水生成乙炔和氢氧化钙；

（4）碳化钙的物质的量为，可计算出0.02molHCl反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积，再考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A， 据此选择量筒的体积；

（5）碳化钙的物质的量为，可计算出乙炔与0.02molHCl气体的总体积，乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A，由此可计算出乙炔的转化率。

（1）根据给定装置图分析可知甲装置用于制取氯化氢，乙装置用于制取乙炔，丙装置用于氯乙烯的制备，丁装置用于除去乙炔中的杂质，戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀，己和庚用于测定气体的体积，所以装置的连接顺序为：b；f；e；g； c；d；j；

（2）戊装置用于干燥、控制气体流速以及使气体混合均匀等；

（3）碳化钙与水反应的化学方程式为：；

（4）碳化钙的物质的量为，与0.02molHCl反应产生的氯乙烯在标准状况下的体积为0.02mol×22.4L/mol=0.448L=448ml，考虑乙炔不能全部转化及乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A， 所以应选取1000mL的量筒；

（5）碳化钙的物质的量为，故乙炔与0.02molHCl气体的总体积在标准状况下为(0.02mol+0.02mol) ×22.4L/mol=0.896L=896mL，乙炔、氯乙烯、氯化氢均不溶于液体A，所以乙炔的转化率为。