Question

【題目】I. 氫化鈣固體登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑．某興趣小組長(zhǎng)擬選用如下裝置制備氫化鈣．

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)?/span>__________（填儀器接口的字母編號(hào)）

（2）根據(jù)完整的實(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(kāi)分液漏斗活塞_________（請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào)）．

A．加熱反應(yīng)一段時(shí)間 B．收集氣體并檢驗(yàn)其純度

C．關(guān)閉分液漏斗活塞 D．停止加熱，充分冷卻

（3）已知鈣與氫化鈣固體在外觀上相似，現(xiàn)設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，請(qǐng)完善以下實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象：取適量氫化鈣，在加熱條件下與 _________反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過(guò)裝有_______的容器，觀察到容器內(nèi)固體顏色變化為__________；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到類似的反應(yīng)現(xiàn)象．

II.某化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn)，往CuSO4溶液中加入一定濃度的Na2CO3溶液得到的藍(lán)色沉淀，若加入NaOH溶液則得到淺綠色沉淀。為此，小組同學(xué)對(duì)藍(lán)色沉淀成份作了如下探究：

該小組同學(xué)利用下列裝置通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)定其組成

（1）檢查裝置氣密性并裝好藥品后，點(diǎn)燃酒精燈前應(yīng)進(jìn)行的操作是______________。

（2）若沉淀樣品的質(zhì)量為mg。裝置C質(zhì)量增加了ng，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_____________。

（3）通過(guò)查找資料得知，該淺綠色沉淀物可能是溶解度最小的堿式硫酸銅（化學(xué)式CuSO4·3Cu(OH)2）。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子的方法__________________________________。

Answer 1

【答案】 i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a BADC 干燥氧氣反應(yīng) 無(wú)水硫酸銅 由白色變?yōu)樗{(lán)色 通過(guò)量的空氣并稱量C、D的質(zhì)量 將濁液過(guò)濾，并把沉淀用蒸餾水洗滌至洗滌液用BaCl2溶液檢驗(yàn)不出SO2-4后，加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀，再用BaCl2溶液檢驗(yàn)，若溶液中有大量白色沉淀生成，則淺綠色沒(méi)淀中有SO42-

【解析】Ⅰ.（1）鈣屬于極活潑的金屬，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氫氣中會(huì)混有水蒸氣和氯化氫，所以在與鈣化合之前需要除雜和干燥。

（2）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證整個(gè)裝置內(nèi)已充滿氫氣，實(shí)驗(yàn)的操作程序是：檢查裝置的氣密性→產(chǎn)生氫氣→收集氫氣并進(jìn)行驗(yàn)純→加熱反應(yīng)→停止加熱→繼續(xù)通氫氣至冷卻→停止通入氫氣。

（3）氫化鈣在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)生成水，而鈣做類似實(shí)驗(yàn)不會(huì)生成水，用無(wú)水硫酸銅進(jìn)行檢驗(yàn)生成物是否有水。

Ⅱ.（1）該實(shí)驗(yàn)原理是通過(guò)驗(yàn)證并測(cè)定水以及二氧化碳的存在、質(zhì)量來(lái)確定沉淀的組成情況，為了防止裝置中的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，必須在點(diǎn)燃酒精燈之前通過(guò)量的空氣，排除空氣，并稱量C、D的質(zhì)量。

（2）根據(jù)氫氧化銅分解的化學(xué)方程式來(lái)計(jì)算。

（3）根據(jù)硫酸根的特征離子反應(yīng)：可以和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀來(lái)分析。

I.（1）鈣屬于極活潑的金屬，極易與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氫氣中會(huì)混有水蒸氣和氯化氫，所以在與鈣化合之前需要除雜和干燥，分別選用試劑是氫氧化鈉和濃硫酸；同時(shí)為防止空氣中水蒸氣進(jìn)入，最后還需要連接干燥管，所以正確的順序?yàn)椋?/span>i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a ；正確答案：i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a 。

（2）由于多余的氫氣需要燃燒反應(yīng)掉，所以應(yīng)該先收集一部分氣體并檢驗(yàn)其純度，反應(yīng)結(jié)束后還需要使氫化鈣在氫氣的氛圍中冷卻，所以應(yīng)該最后關(guān)閉分液漏斗活塞，因此正確的順序?yàn)锽ADC；正確答案：BADC。

（3）因?yàn)闅浠�鈣與氧氣反應(yīng)生成了水，而鈣與氧氣反應(yīng)只能生成氧化鈣；所以取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過(guò)裝有無(wú)水硫酸銅的容器，如果無(wú)水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色，說(shuō)明有水生成，即證明含有氫化鈣；正確答案：干燥氧氣反應(yīng)；無(wú)水硫酸銅；由白色變?yōu)樗{(lán)色。

II.（1）該實(shí)驗(yàn)原理是通過(guò)驗(yàn)證并測(cè)定水以及二氧化碳的存在、質(zhì)量來(lái)確定沉淀的組成情況，為了防止裝置中的空氣對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，必須在點(diǎn)燃酒精燈之前通過(guò)量的空氣，排除空氣，并稱量C、D的質(zhì)量；正確答案：通過(guò)量的空氣并稱量C、D的質(zhì)量。

（2）裝置C質(zhì)量增加了ng，則生成水的質(zhì)量是ng，根據(jù)氫氧化銅的分解方程式：Cu（OH）2CuO+H2O，當(dāng)生成ng的水時(shí)，則含有氫氧化銅的質(zhì)量是g，則沉淀中CuCO3的質(zhì)量為：m-g，所以沉淀中CuCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：×100%=1-= ；正確答案： 。

（3）硫酸根的特征離子反應(yīng)：可以和鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀，證明濁液中的淺綠色沉淀物中是否含有硫酸根離子時(shí)可以先將沉淀洗滌干凈，在加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀，再用BaCl2溶液檢驗(yàn)，若出現(xiàn)白色沉淀，證明含有SO42-；正確答案：將濁液過(guò)濾，并把沉淀用蒸餾水洗滌至洗滌液用BaCl2溶液檢驗(yàn)不出SO42-后，加入足量稀鹽酸溶解淺綠色沉淀，再用BaCl2溶液檢驗(yàn)，若溶液中有大量白色沉淀生成，則淺綠色沒(méi)淀中有SO42-。