Question

【題目】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】

Ⅰ、金屬Ca的部分性質(zhì)有：

① 常溫或加熱條件下Ca都能與氧氣反應(yīng)；；

② Ca常溫遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱；

③ Ca+H2CaH2（固體）

Ⅱ、固體CaH2的部分性質(zhì)有：

①常溫：CaH2+2H2O＝Ca(OH)2+2H2↑；②CaH2要密封保存。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】

該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的制取裝置如圖所示（固定裝置略）．

回答下列問(wèn)題：

（1）寫(xiě)出Ca常溫遇水發(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 （填名稱(chēng)）；D中該試劑的作用是 。

（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： 。

【實(shí)驗(yàn)反思】

該小組同學(xué)通過(guò)反思提出問(wèn)題：上述制得的CaH2是否純凈？

他們?cè)俅卧O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：

步驟1：檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱(chēng)好質(zhì)量為m g的CaH2 樣品，按圖所示連接儀器（固定裝置略）。

步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中，樣品全部反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)為V mL。

（4）若該實(shí)驗(yàn)條件下的氣體摩爾體積為Vm L/mol，當(dāng)V= mL時(shí)（用m、Vm表示），表明制得的CaH2樣品是純凈的。

Answer 1

【答案】（1）Ca+2H2O＝Ca(OH)2+H2↑（3分）

（2）濃硫酸（2分）；防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C裝置（2分）

（3）排除裝置內(nèi)的空氣，防止鈣與氧氣反應(yīng)，也防止不純的氫氣加熱時(shí)發(fā)生爆炸(4分）

（4）（3分）

【解析】

試題分析：（1）Ca常溫遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Ca + 2H2O＝Ca(OH)2 + H2↑。

（2）因?yàn)闅浠�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，所以該反應(yīng)要在干燥的環(huán)境中進(jìn)行，則B、D裝置中盛的是濃硫酸，目的是干燥氫氣，其中D中濃硫酸的作用是防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中。

（3）金屬鈣的性質(zhì)很活潑，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)A中活塞，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C中酒精燈的目的是排除裝置內(nèi)的空氣，防止鈣與氧氣反應(yīng)，也防止不純的氫氣加熱時(shí)發(fā)生爆炸。

（4）根據(jù)方程式CaH2 + 2H2O＝Ca(OH)2 + 2H2↑可知1mol氫化鈣生成2mol氫氣，則mg氫化鈣生成的氫氣是，其體積是，所以當(dāng)V＝mL時(shí)，表明制得的CaH2樣品是純凈的。