Question

【題目】氫化鈣固體是登山運(yùn)動(dòng)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(xué)性質(zhì)很活潑，容易與氧氣、水反應(yīng)。）

請(qǐng)回答下列問題：

（1）氫化鈣屬于離子化合物，其陰離子符號(hào)為_____。

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

（3）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

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，某同學(xué)取少量產(chǎn)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(xué)據(jù)此判斷，上述實(shí)驗(yàn)確有CaH2生成。

①寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式_____；

②該同學(xué)的判斷不準(zhǔn)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(yīng)的鈣（其余可能的雜質(zhì)忽略不計(jì)）。樣品純度的測(cè)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(diào)整水準(zhǔn)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(shù)據(jù)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(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫，再次讀取液面所在刻度數(shù)據(jù)為110.0mL。

回答下列問題：

（5）如何判斷樣品與水完全反應(yīng)：_____。

（6）反應(yīng)生成氫氣的體積為_____mL。

（7）已知該實(shí)驗(yàn)條件下，氫氣的密度為0.09mg/mL。樣品中氫化鈣的純度為_____。（結(jié)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(yīng)也有類似現(xiàn)象 氣泡不再產(chǎn)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(hào)為氫離子，離子表示方法：在該離子元素符號(hào)的右上角標(biāo)上該離子所帶的正負(fù)電荷數(shù)，數(shù)字在前，正負(fù)號(hào)在后，帶一個(gè)電荷時(shí)，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(yīng)先制取氫氣，鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)制取氫氣，鹽酸具有揮發(fā)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?yàn)樘妓釟溻c與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，引入了新的雜質(zhì)，洗氣應(yīng)“長(zhǎng)進(jìn)短出”，故i→e，然后用濃硫酸干燥氣體，洗氣“長(zhǎng)進(jìn)短出”，故f→d，然后c→j，k→a，故填：i→e→f→d→c→j→k；

（3）實(shí)驗(yàn)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(yīng)制取氫氣，收集氫氣并檢驗(yàn)其純度，因?yàn)闅錃饩哂锌扇夹�，混有一定量的空氣容易發(fā)生爆炸，然后加熱使反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)完成后，先停止加熱，充分冷卻，因?yàn)殁}的化學(xué)性質(zhì)比較活潑，容易與氧氣反應(yīng)，因此，應(yīng)先停止加熱，繼續(xù)通氫氣，待充分冷卻后，關(guān)閉分液漏斗活塞，故正確的順序是：BADC；

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

②鈣能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，也有氣泡產(chǎn)生，也能使無色酚酞試液變紅，故該同學(xué)判斷不準(zhǔn)確，故填：金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象；

（5）因?yàn)闅浠�鈣與水反應(yīng)生成氣體，因此可觀察，氣泡不再產(chǎn)生，或是量氣管中液面不再變化，說明已經(jīng)完全反應(yīng)；

（6）反應(yīng)生成氫氣的體積為：110mL-10mL=100mL；

（7）生成氫氣的質(zhì)量為：100mL×0.09mg/mL=9mg；

設(shè)樣品中氫化鈣的質(zhì)量為x，氫化鈣與水反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為y，則鈣的質(zhì)量為：100mg-x，鈣與水反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量為：9mg-y

y=

y=

則x≈88.4mg

故樣品中氫化鈣的純度為： 。