Question

2．氫化鎂（化學(xué)式為MgH₂）是一種常用的焰火劑，遇水易發(fā)生反應(yīng)．某興趣小組擬用如裝置制備氫化鎂．

請回答下列問題：
（1）請選擇必要的裝置，按氣體流向的連接順序?yàn)閕 e f d c j k a （jk可顛倒）（填儀器接口處的字母編號）．
（2）用連接好的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞，cadb（請按正確的順序排列下列步驟）．
a．加熱反應(yīng)一段時間                         b．關(guān)閉分液漏斗活塞
c．收集氣體并檢驗(yàn)純度                       d．停止加熱，充分冷卻
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)物，小心加入熱水中，觀察到有氣泡冒出，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑．
（4）無水氯化鈣的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入玻璃管中，使氫化鎂發(fā)生水解反應(yīng)而失效．請簡述如何檢驗(yàn)E裝置的氣密性：方法①：檢驗(yàn)E裝置的氣密性時，關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住燒瓶，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣．
方法②：用彈簧夾夾住i處橡膠管，從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于燒瓶內(nèi)的水面．停止加水后，漏斗內(nèi)與燒瓶中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣．．
（5）氫化鈉（NaH）也是一種金屬氫化物，常用作縮合劑、烷化劑．請你設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分氫化鈉與氫化鎂，寫出簡要的實(shí)驗(yàn)步驟及觀察到的現(xiàn)象：將少許固體放入適量水中，如果出現(xiàn)渾濁，則為MgH₂，如果不出現(xiàn)渾濁，則為NaH．

Answer 1

分析 （1）制備氫化鎂的原料是鎂粉和氫氣，用鹽酸和鋅制取氫氣，氫氣中混有HCl和水蒸氣，先通過氫氧化鈉溶液除去HCl，再通過濃硫酸除去水蒸氣，即可得到純凈的氫氣，氫氣和鎂在催化劑的作用下制得氫化鎂，為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，應(yīng)在最后加一個干燥管；
（2）有氣體參加加熱或燃燒的反應(yīng)需要首先驗(yàn)純，實(shí)驗(yàn)完畢后先熄火、冷卻，再停止氣體生成，防止倒吸發(fā)生爆炸；
（3）有氣泡冒出為氫氣，氫化鎂和水反應(yīng)，反應(yīng)物為氫化鎂和水，生成物為氫氣和氫氧化鎂，據(jù)此書寫方程式；
（4）氫化鎂易發(fā)生水解，無水氯化鈣具有吸水性，能防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入玻璃管中，裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過氣體發(fā)生器與液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷裝置氣密性的好壞；一般用到的方法有：空氣熱脹冷縮法、注水法等；
（5）氫化鈉與氫化鎂都能與水反應(yīng)生成氫氣，但氫化鈉與水反應(yīng)生成易溶于水的氫氧化鈉，而氫化鎂與水反應(yīng)生成難溶于水的氫氧化鎂．

解答 解：（1）制備MgH₂固體需要制備氫氣和鎂發(fā)生反應(yīng)，MgH₂在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒，所以制備得到的氫氣必須干燥純凈，利用E裝置制備氫氣（i ），氯化氫易揮發(fā)，制得的氫氣中含有氯化氫和水蒸氣，先通過氫氧化鈉溶液除去HCl（e f），再通過濃硫酸除去水蒸氣（d c，注意洗氣長管進(jìn)短管出），即可得到純凈的氫氣，氫氣和鎂在催化劑的作用下制得氫化鎂（j k，jk可顛倒），為防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入反應(yīng)裝置，應(yīng)在最后加一個干燥管，（ a，粗管進(jìn)連氣體流入，細(xì)管出防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入），所以裝置連接順序?yàn)椋篿 e f d c j k a （jk可顛倒），
故答案為：i e f d c j k a （jk可顛倒）；
（2）有氣體參加加熱或燃燒的反應(yīng)需要首先驗(yàn)純（C），加熱反應(yīng)一段時間 （a），實(shí)驗(yàn)完畢后先熄火、冷卻，再停止氣體生成，防止倒吸發(fā)生爆炸，停止加熱，充分冷卻（d），關(guān)閉分液漏斗活塞（b），故正確的操作順序?yàn)閏adb，
故答案為：cadb；
（3）有氣泡冒出為氫氣，根據(jù)原子守恒，氫化鎂和水反應(yīng)，方程式為：MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑，
故答案為：MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑；
（4）氫化鎂易發(fā)生水解，無水氯化鈣具有吸水性，所以無水氯化鈣的作用是防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入玻璃管中，使氫化鎂發(fā)生水解反應(yīng)而失效，裝置氣密性檢驗(yàn)的原理是：通過氣體發(fā)生器與液體構(gòu)成封閉體系，依據(jù)改變體系內(nèi)壓強(qiáng)時產(chǎn)生的現(xiàn)象（如氣泡的生成、水柱的形成、液面的升降等）來判斷，方法①：檢驗(yàn)E裝置的氣密性時，關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住燒瓶，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣．方法②：用彈簧夾夾住i處橡膠管，從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于燒瓶內(nèi)的水面．停止加水后，漏斗內(nèi)與燒瓶中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣．
故答案為：防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入玻璃管中，使氫化鎂發(fā)生水解反應(yīng)而失效；方法①：檢驗(yàn)E裝置的氣密性時，關(guān)閉分液漏斗活塞，將導(dǎo)管的出口浸入水槽的水中，手握住燒瓶，有氣泡從導(dǎo)管口逸出，放開手后，有少量水進(jìn)入導(dǎo)管，表明裝置不漏氣．方法②：用彈簧夾夾住i處橡膠管，從漏斗注入一定量的水，使漏斗中的水面高于燒瓶內(nèi)的水面．停止加水后，漏斗內(nèi)與燒瓶中的液面差保持不變，說明裝置不漏氣；
（5）氫化鈉與氫化鎂都能與水反應(yīng)，反應(yīng)分別為：NaH+H₂O=NaOH+H₂↑，MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑，都生成氫氣，但氫化鈉與水反應(yīng)生成易溶于水的氫氧化鈉，而氫化鎂與水反應(yīng)生成難溶于水的氫氧化鎂，將少許固體放入適量水中，如果出現(xiàn)渾濁，則為MgH₂，如果不出現(xiàn)渾濁，則為NaH，
故答案為：將少許固體放入適量水中，如果出現(xiàn)渾濁，則為MgH₂，如果不出現(xiàn)渾濁，則為NaH．

點(diǎn)評 本題考查了氫化鎂的制備實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序和分析判斷是解答的難點(diǎn)，掌握物質(zhì)的性質(zhì)以及制備的原理是解答關(guān)鍵，題目難度中等．