Question

【題目】（每空2分，共14分）氫化鈣（CaH2）固體是一種儲(chǔ)氫材料，是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑。某化學(xué)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下制備氫化鈣。

【查閱資料】

氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得。

氫化鈣要密封保存，遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣。

鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱。

標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為0.09g/L。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

小組同學(xué)設(shè)計(jì)的制取裝置如下圖所示（固定裝置略）。

回答下列問(wèn)題：

（1）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 。

（2）B、D中所盛試劑相同，該試劑為 ，其作用分別是 、 。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)A中活塞，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C中酒精燈，其目的是

。

（4）裝置C中制取氫化鈣的化學(xué)方程式是 。

【實(shí)驗(yàn)反思】小組同學(xué)通過(guò)反思提出問(wèn)題：上述制得的氫化鈣是否純凈？

【樣品成分的猜想】通過(guò)上述方法制得的氫化鈣樣品的成分有下列兩種猜想：

他們按照下圖所示裝置進(jìn)行檢驗(yàn)。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】若所加入的氫化鈣樣品質(zhì)量為2.1 g，請(qǐng)驗(yàn)證該氫化鈣樣品是否純凈？

（要求操作、數(shù)據(jù)和結(jié)論）。

Answer 1

【答案】（1）Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑

（2）濃硫酸 干燥氫氣 防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中

（3）排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸

【實(shí)驗(yàn)反思】

步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中，完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，

讀取量筒讀數(shù)。

依據(jù):根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的氫氣的體積，可計(jì)算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對(duì)比（或根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算與樣品質(zhì)量相同的氫化鈣可生成氫氣的質(zhì)量，并轉(zhuǎn)化成氫氣的體積，再與實(shí)驗(yàn)中所得的氫氣體積作對(duì)比）

【解析】

試題分析：（1）A中是用鋅與稀硫酸反應(yīng)制取氫氣：Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑；

（2）由于鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，故要對(duì)通入的氣體進(jìn)行干燥，即B、D中所盛試劑均是濃硫酸；它們的作用分別是干燥氫氣，防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中；

（3）點(diǎn)燃不純的氫氣可能會(huì)發(fā)生爆炸，因此氫氣與鈣加熱反應(yīng)前需將裝置內(nèi)的空氣排出，實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)A中活塞，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C中酒精燈，其目的是排出裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸；

根據(jù)圖示，要驗(yàn)證氫化鈣是否純凈，可取一定量氫化鈣樣品與水完全反應(yīng)，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量求出氫化鈣的質(zhì)量，然后與樣品質(zhì)量比較，因此檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱好質(zhì)量的氫化鈣樣品，使A中的水全部進(jìn)入B中，完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)。