Question

17．某同學對CaH₂的制備和性質(zhì)進行探究．
【閱讀資料】①用H₂與鈣加熱制得CaH₂
②鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成一種堿和一種氣體
③CaH₂要密封保存，遇水反應(yīng)也生成一種堿和一種氣體
【CaH₂的制備】設(shè)計的制取裝置如圖所示．

（1）裝置B的作用是吸收水蒸氣；裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣與鈣反應(yīng)；
（2）制備CaH₂實驗結(jié)束后，取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察有氣泡產(chǎn)生，在溶液中滴入石蕊試液后顯藍色．該同學據(jù)此判斷：實驗中確有氫化鈣生成，其他同學提出結(jié)論不一定正確，原因是也可能是鈣和水反應(yīng)．
【CaH₂的性質(zhì)探究】
取少量上述制得的CaH₂ 樣品加入到足量的碳酸鈉溶液中，產(chǎn)生大量氣泡，過濾，得到濾渣和濾液．經(jīng)檢驗濾渣的成分是碳酸鈣．該同學進行了如下的探究．
（3）點燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍色；將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無現(xiàn)象．則該氣體為H₂   （寫化學式）．
（4）對濾液中溶質(zhì)的成分做出如下猜測并進行實驗：
猜想一：NaOH            猜想二：NaOH、Ca（OH）₂
猜想三：NaOH、Na₂CO₃           猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
經(jīng)過討論，大家一致認為猜想四不合理，請用化學方程式說明原因Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃+2NaOH
【實驗驗證】

實驗	現(xiàn)象	結(jié)論
實驗一：取濾液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	無明顯現(xiàn)象	猜想二不成立
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	過一會兒有氣泡產(chǎn)生	猜想三成立

【定量分析】
取制得的CaH₂樣品1g（假設(shè)不含其他雜質(zhì)）加入到足量的Na₂CO₃溶液中，充分反應(yīng)后，過濾、洗滌、干燥稱得CaCO₃質(zhì)量為2g，則該樣品中CaH₂的質(zhì)量分數(shù)為84%．

Answer 1

分析 【CaH₂的制備】（1）根據(jù)信息資料中鈣與氫氣反應(yīng)時必須是干燥的氫氣，氫化鈣不能與水接觸進行分析；
（2）根據(jù)氫化鈣和水反應(yīng)會生成堿，鈣與水反應(yīng)也會生成堿進行分析；
【CaH₂的性質(zhì)探究】（1）根據(jù)點燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍色；將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無現(xiàn)象進行分析；
（2）根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉進行分析；
【實驗驗證】根據(jù)碳酸鹽和鈣離子接觸會生成沉淀，碳酸鹽和酸反應(yīng)會生成二氧化碳氣體進行分析；
【定量分析】根據(jù)生成的氣體結(jié)合化學方程式計算反應(yīng)的氫化鈣．

解答 解：【CaH₂的制備】（1）閱讀信息資料中鈣與氫氣反應(yīng)時必須是干燥的氫氣，氫化鈣不能與水接觸，所以裝置B的作用是吸收水蒸氣，裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣與鈣反應(yīng)；
（2）氫化鈣和水反應(yīng)會生成堿，堿能使石蕊變藍色，所以在溶液中滴入石蕊試液后顯藍色，鈣與水反應(yīng)也會生成堿，所以實驗中確有氫化鈣生成，其他同學提出結(jié)論不一定正確；
【CaH₂的性質(zhì)探究】（1）點燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍色，說明氣體具有可燃性，將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無現(xiàn)象，說明產(chǎn)物不是二氧化碳，該氣體不含碳元素，該氣體為H₂；
（2）碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以大家一致認為猜想四不合理，化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃+2NaOH；
【實驗驗證】碳酸鹽和鈣離子接觸會生成沉淀，碳酸鹽和酸反應(yīng)會生成二氧化碳氣體，所以

實驗	現(xiàn)象	結(jié)論
實驗一：取濾液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	無明顯現(xiàn)象	猜想二不成立
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	過一會兒有氣泡產(chǎn)生	猜想三成立

【定量分析】設(shè)參加反應(yīng)的氫化鈣為x，依據(jù)元素守恒可知，氫化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以
CaH₂→Ca（OH）₂→CaCO₃
 42            100
 x             2g
 $\frac{42}{x}$=$\frac{100}{2g}$
x=0.84g
所以$\frac{0.84g}{1g}$×100%=84%．
故答案為：【CaH₂的制備】（1）吸收水蒸氣，防止空氣中的水蒸氣與鈣反應(yīng)；
（2）藍，也可能是鈣和水反應(yīng)；
【CaH₂的性質(zhì)探究】（1）H₂；
（2）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃+2NaOH；
【實驗驗證】

實驗	現(xiàn)象	結(jié)論
	無明顯現(xiàn)象
	過一會兒有氣泡產(chǎn)生

【定量分析】84%．

點評 在解此類題時，首先分析題目中所給的信息，然后結(jié)合學過的知識對信息加以整合，依據(jù)題意分析問題、解決問題．