Question

6．氫化鈣（CaH₂）固體是一種儲氫材料，是登山運動員常用的能源提供劑，某化學小組的同學在老師的指導下制備氫化鈣．
[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，遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣．
鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱．
標準狀況下氫氣的密度為0.09g/L．
[進行實驗]小組同學設計的制取裝置如圖所示（固定裝置略）．
回答下列問題：
（1）寫出A中發(fā)生反應的化學方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）B、D中所盛試劑相同，該試劑為濃硫酸，其作用分別是干燥氫氣、防止空氣中的水蒸汽進入C中．
（3）實驗時先打開A中活塞，一段時間后，再點燃C中酒精燈，其目的是排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸．
（4）裝置C中制取氫化鈣的化學方程式是H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂．
[實驗反思]小組同學通過反思提出問題：上述制得的氫化鈣是否純凈？
他們再次設計實驗進行檢驗，實驗步驟如下：
步驟1：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，按圖所示連接儀器（固定裝置略）．

步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進入B中，完全反應后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)．
通過上述實驗可分析出制得的氫化鈣是否純凈，其依據(jù)是根據(jù)實驗得出的氫氣的體積，可計算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應的化學方程式，計算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比．

Answer 1

分析 （1）Zn與稀硫酸反應生成硫酸鋅和氫氣；
（2）由實驗裝置可知，因Ca與水反應，則B、D中均利用濃硫酸吸收水，在C中發(fā)生Ca與氫氣的反應；
（3）氫氣不純，加熱易發(fā)生爆炸；
（4）Ca與氫氣發(fā)生反應生成氫化鈣；
【實驗反思】利用氫氣的質(zhì)量計算氫化鈣的質(zhì)量，從而判斷是否純凈．

解答 解：（1）實驗室用稀硫酸和鋅粒反應制取氫氣，化學方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，故答案為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）用氫氣與鈣加熱制得氫化鈣，因鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱，所以與鈣反應的氫氣必須是干燥的氫氣，故制取的氫氣需通過濃硫酸進行干燥，因生成的氫化鈣遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣，因此為防止防止空氣中的水蒸汽進入C中，需在D中裝有濃硫酸進行干燥，
故答案為：濃硫酸；干燥氫氣；防止空氣中的水蒸汽進入C中；
（3）點燃不純的氫氣可能會發(fā)生爆炸，因此氫氣與鈣加熱反應前需將裝置內(nèi)的空氣排出，故實驗時先打開A中活塞，一段時間后，再點燃C中酒精燈，以排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸，
故答案為：排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸；
（4）鈣和氫氣反應在加熱的條件下生成氫化鈣，反應的方程式為H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂，故答案為：H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂；
【實驗反思】根據(jù)圖示，要驗證氫化鈣是否純凈，可取一定量氫化鈣樣品與水完全反應，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，
故答案為：根據(jù)實驗得出的氫氣的體積，可計算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應的化學方程式，計算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗方案，為高頻考點，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應、實驗裝置的作用及實驗技能為解答的關鍵，側(cè)重分析與實驗能力的考查，綜合性較強，題目難度不大．