Question

19．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圖裝置制備氫化鈣．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）寫出該實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生氫氣的離子方程式并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：．
（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；打開分液漏斗活塞BADC（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）請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)閕→e→f→d→c→j（或）→k（或j）→a（填儀器接口的字母編號(hào)）．
（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，甲同學(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，于是甲同學(xué)判斷上述實(shí)驗(yàn)中確有CaH₂生成．請(qǐng)根據(jù)甲同學(xué)的現(xiàn)象寫出CaH₂與水反應(yīng)的化學(xué)方程式CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑．乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)將單質(zhì)鈣加入水中也能發(fā)生上述現(xiàn)象，因此乙同學(xué)認(rèn)為不能證明確有CaH₂產(chǎn)生，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)題中裝置圖示可知，該實(shí)驗(yàn)用鋅和鹽酸反應(yīng)制氫氣，同時(shí)生成氯化鋅，根據(jù)電荷守恒書寫離子方程式；
（2）實(shí)驗(yàn)過程中要保證整個(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）一般制備純凈干燥的氣體的實(shí)驗(yàn)裝置的順序?yàn)椋褐苽溲b置→除雜裝置→干燥裝置等；
（4）CaH₂與水反應(yīng)生成氣體和能使酚酞顯紅色的溶液，則產(chǎn)物應(yīng)為氫氣和氫氧化鈣，據(jù)此書寫化學(xué)方程式，區(qū)分鈣和氫化鈣時(shí)可利用其組成、性質(zhì)的差異來判斷．

解答 解：（1）根據(jù)題中裝置圖示可知，該實(shí)驗(yàn)用鋅和鹽酸反應(yīng)制氫氣，同時(shí)生成氯化鋅，該反應(yīng)的離子方程式并用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為，
故答案為：；
（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，
故答案為：BADC；
（3）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)椋篿→e→f→d→c→j（或）→k（或j）→a；
故答案為：i→e→f→d→c→j（或）→k（或j）→a；
（4）CaH₂與水反應(yīng)生成氣體和能使酚酞顯紅色的溶液，則產(chǎn)物應(yīng)為氫氣和氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，CaH₂可以和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成水，可用無水硫酸銅檢驗(yàn)，現(xiàn)象是白色變?yōu)樗{(lán)色，所以用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣的實(shí)驗(yàn)為取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色，
故答案為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑；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)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色．

點(diǎn)評(píng) 本題考查元素化合物知識(shí)，涉及到物質(zhì)的性質(zhì)和制備實(shí)驗(yàn)，注意實(shí)驗(yàn)的一般方法來解答，題目難度不大．