Question

18．某課外小組利用乙炔與酸性KMnO₄溶液反應，測定乙炔的相對分子質量．下圖是測定裝置示意圖．

（1）實驗室制取乙炔時，分液漏斗中的液體a通常是飽和食鹽水．
（2）CuSO₄溶液的作用是除去乙炔中混有的H₂S、PH₃、AsH₃等雜質．
該小組實驗如下：實驗前，D裝置中KMnO₄的物質的量為x mol．實驗完畢，D及E裝置的總質量共增重y g，此時D中過量的KMnO₄恰好能與含z mol FeSO₄的溶液完全反應（注：反應中MnO₄^-被還原成Mn²⁺，F(xiàn)e²⁺被氧化成Fe³⁺）．則所測乙炔的相對分子質量是（請用含字母x、y、z的代數(shù)式表示）$\frac{10y}{5x-z}$．

Answer 1

分析 （1）實驗室制取乙炔時，用飽和食鹽水與電石反應制得；
（2）因為電石里含有許多雜質，所以用飽和食鹽水與電石反應制乙炔，會引入H₂S、PH₃、AsH₃等雜質；
根據(jù)方程式由高錳酸鉀的物質的量求出乙炔的物質的量，再根據(jù)裝置D及E的總質量共增重y g，即乙炔質量為yg，可求出乙炔的相對分子質量．

解答 解：（1）實驗室制取乙炔時，用飽和食鹽水與電石反應制得，所以分液漏斗中的液體a通常是飽和食鹽水，故答案為：飽和食鹽水；
（2）因為電石里含有許多雜質，所以用飽和食鹽水與電石反應制乙炔，會引入H₂S、PH₃、AsH₃等雜質，所以B中的CuSO₄用于除去乙炔中混有的H₂S、PH₃、AsH₃等雜質，故答案為：除去乙炔中混有的H₂S、PH₃、AsH₃等雜質；
（3）根據(jù)原子守恒，所以乙炔與酸性KMnO₄溶液反應方程式為：C₂H₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+2CO₂↑+4H₂O，又D中過量的KMnO₄恰好能與含z mol FeSO₄的溶液完全反應，反應方程式為10FeSO₄+2KMnO₄+8H₂SO₄═K₂SO₄+5Fe₂（SO₄）₃+2MnSO₄+8H₂O，則n（C₂H₂）=$\frac{1}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{1}{2}$（x-$\frac{z}{5}$）mol，乙炔的質量等于裝置D及E的總質量共增重的質量，故m（C₂H₂）=yg，所以M=$\frac{m}{n}$=$\frac{10y}{5x-z}$g/mol，即相對分子質量為$\frac{10y}{5x-z}$，故答案為：$\frac{10y}{5x-z}$．

點評 本題考查了測定乙炔相對分子質量的方法，乙炔的制備，除雜，影響因素等，比較簡單．