Question

【題目】（每空2分，共14分）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下圖所示（固定裝置略）。

回答下列問題：

（1）寫出A中發生反應的化學方程式 。

（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

。

（4）裝置C中制取氫化鈣的化學方程式是 。

【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？

【樣品成分的猜想】通過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行檢驗。

【設計實驗】若所加入的氫化鈣樣品質量為2.1 g，請驗證該氫化鈣樣品是否純凈？

（要求操作、數據和結論）。

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入C中

（3）排除裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸

【實驗反思】

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。

依據:根據實驗得出的氫氣的體積，可計算出氫氣的質量，再根據氫化鈣與水反應的化學方程式，計算出所需氫化鈣的質量，并與氫化鈣樣品質量作對比（或根據氫化鈣與水反應的化學方程式，計算與樣品質量相同的氫化鈣可生成氫氣的質量，并轉化成氫氣的體積，再與實驗中所得的氫氣體積作對比）

【解析】

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

（2）由于鈣遇水立即發生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣，故要對通入的氣體進行干燥，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入C中；

（3）點燃不純的氫氣可能會發生爆炸，因此氫氣與鈣加熱反應前需將裝置內的空氣排出，實驗時先打開A中活塞，一段時間后，再點燃C中酒精燈，其目的是排出裝置內的空氣，防止加熱時產生爆炸；

根據圖示，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，根據生成氫氣的質量求出氫化鈣的質量，然后與樣品質量比較，因此檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱好質量的氫化鈣樣品，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。