Question

【題目】氫化鈣固體是登山運動員常用的能源提供劑。某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。（提示：氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得，金屬鈣的化學性質很活潑，容易與氧氣、水反應。）

請回答下列問題：

（1）氫化鈣屬于離子化合物，其陰離子符號為_____。

（2）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為_____→a（填儀器接口的字母編號）。

（3）根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；_____（請按正確的順序填入下列步驟的標號）。

A 加熱反應一段時間

B 收集氣體并檢驗其純度

C 關閉分液漏斗活塞

D 停止加熱，充分冷卻

（4）實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學據此判斷，上述實驗確有CaH2生成。

①寫出CaH2與水反應的化學方程式_____；

②該同學的判斷不準確，原因是_____。

（5）通過上述方法制得的氫化鈣樣品中常混有未完全反應的鈣（其余可能的雜質忽略不計）。樣品純度的測定步驟如下：

①檢查裝置氣密性，裝入藥品，按圖（固定裝置省略）所示連接儀器。

②調整水準管高度，使量氣裝置兩邊的液面保持同一水平。讀取液面所在的刻度數據為10.0mL。

③將Y形管慢慢傾斜，直到A端的水全部與B端的樣品混合。

④反應結束，冷卻至室溫，再次讀取液面所在刻度數據為110.0mL。

回答下列問題：

（5）如何判斷樣品與水完全反應：_____。

（6）反應生成氫氣的體積為_____mL。

（7）已知該實驗條件下，氫氣的密度為0.09mg/mL。樣品中氫化鈣的純度為_____。（結果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】H- i→e→f→d→c→j→k BADC 金屬鈣與水反應也有類似現象 氣泡不再產生（合理答案均可） 100.0 88.4%

【解析】

（1）氫化鈣屬于離子化合物，其陰離子符號為氫離子，離子表示方法：在該離子元素符號的右上角標上該離子所帶的正負電荷數，數字在前，正負號在后，帶一個電荷時，1通常省略，表示為：H-；

（2）氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得，首先應先制取氫氣，鋅粒與稀鹽酸反應制取氫氣，鹽酸具有揮發性，氫氣中可能混有氯化氫氣體，因此可用氫氧化鈉除去氯化氫，不能用碳酸氫鈉除去氯化氫，因為碳酸氫鈉與稀鹽酸反應生成二氧化碳，引入了新的雜質，洗氣應“長進短出”，故i→e，然后用濃硫酸干燥氣體，洗氣“長進短出”，故f→d，然后c→j，k→a，故填：i→e→f→d→c→j→k；

（3）實驗步驟：首先檢查裝置氣密性，然后裝入藥品；打開分液漏斗活塞，使鋅與鹽酸反應制取氫氣，收集氫氣并檢驗其純度，因為氫氣具有可燃性，混有一定量的空氣容易發生爆炸，然后加熱使反應進行，反應完成后，先停止加熱，充分冷卻，因為鈣的化學性質比較活潑，容易與氧氣反應，因此，應先停止加熱，繼續通氫氣，待充分冷卻后，關閉分液漏斗活塞，故正確的順序是：BADC；

（4）①CaH2與水反應生成氣體和能使酚酞變紅的物質，根據質量守恒定律，化學反應前后，元素的種類不變，反應物中含Ca、O、H，故生成了氫氧化鈣和氫氣，該反應的化學方程式為：；

②鈣能與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，也有氣泡產生，也能使無色酚酞試液變紅，故該同學判斷不準確，故填：金屬鈣與水反應也有類似現象；

（5）因為氫化鈣與水反應生成氣體，因此可觀察，氣泡不再產生，或是量氣管中液面不再變化，說明已經完全反應；

（6）反應生成氫氣的體積為：110mL-10mL=100mL；

（7）生成氫氣的質量為：100mL×0.09mg/mL=9mg；

設樣品中氫化鈣的質量為x，氫化鈣與水反應生成氫氣的質量為y，則鈣的質量為：100mg-x，鈣與水反應生成氫氣的質量為：9mg-y

y=

y=

則x≈88.4mg

故樣品中氫化鈣的純度為： 。