Question

7．2015年，某公司危險(xiǎn)品倉(cāng)庫(kù)發(fā)生嚴(yán)重爆炸事故．該倉(cāng)庫(kù)中存放有氰化鈉、甲苯二異氰酸酯和電石等危險(xiǎn)化學(xué)品．其中，電石（用X表示）與水發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)     X+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑，生成的C₂H₂（乙炔）是一種難溶于水、密度比空氣小的可燃性氣體．

（1）電石的化學(xué)式為CaC₂；乙炔（C₂H₂）中碳元素的化合價(jià)為-1
（2）請(qǐng)解釋電石與水可能發(fā)生爆炸的原因：電石與水發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸
（3）實(shí)驗(yàn)室用該反應(yīng)制取乙炔氣體，則可選用如圖所示的發(fā)生裝置是C，收集乙炔氣體
的方法是排水法和向下排空氣法收集
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明乙炔中含有碳、氫兩種元素點(diǎn)燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個(gè)干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素．

Answer 1

分析 X+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，等號(hào)兩邊的原子數(shù)目相等，X中有一個(gè)鈣原子和兩個(gè)碳原子，因此X是CaC₂；乙炔（C₂H₂）中碳元素的化合價(jià)為-1價(jià)；電石與水可能發(fā)生爆炸的原因：電石與水發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸；制取裝置包括加熱和不需加熱兩種，實(shí)驗(yàn)室用該反應(yīng)制取乙炔氣體，則可選用如圖所示的發(fā)生裝置是C，因?yàn)榉忠郝┒房梢钥刂品磻?yīng)的速率；乙炔是一種難溶于水、密度比空氣小的可燃性氣體，因此乙炔可以用排水法和向下排空氣法收集．設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明乙炔中含有碳、氫兩種元素：點(diǎn)燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個(gè)干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素．

解答 解：（1）X+2H₂O=Ca（OH）₂+C₂H₂↑中，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，等號(hào)兩邊的原子數(shù)目相等，X中有一個(gè)鈣原子和兩個(gè)碳原子，因此X是CaC₂；乙炔（C₂H₂）中碳元素的化合價(jià)為-1價(jià)；故答案為：CaC₂；-1；
（2）電石與水可能發(fā)生爆炸的原因：電石與水發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸；故答案為：電石與水發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生的乙炔氣體在有限的空間里，容易引起爆炸；
（3）實(shí)驗(yàn)室用該反應(yīng)制取乙炔氣體，則可選用如圖所示的發(fā)生裝置是C，因?yàn)榉忠郝┒房梢钥刂品磻?yīng)的速率；乙炔是一種難溶于水、密度比空氣小的可燃性氣體，因此乙炔可以用排水法和向下排空氣法收集；故答案為：C；排水法和向下排空氣法收集；
（4）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案證明乙炔中含有碳、氫兩種元素：點(diǎn)燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個(gè)干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素；故答案為：點(diǎn)燃純凈的乙炔，在火焰的上方罩一個(gè)干燥的燒杯，燒杯壁上有水生成，證明有氫元素；把燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，倒入澄清的石灰水，振蕩，石灰水變渾濁，證明有碳元素；

點(diǎn)評(píng) 本考點(diǎn)主要考查了質(zhì)量守恒定律、氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，同時(shí)也考查了爆炸、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)等，綜合性比較強(qiáng)．氣體的制取裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)的條件有關(guān)；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．