Question

【题目】某同学对CaH2的制备和性质进行探究。

（阅读资料）①用H2与钙加热制得CaH2

②钙遇水立即发生剧烈反应生成Ca(OH)2和H2

③CaH2要密封保存，遇水反应也生成Ca(OH)2和H2

（CaH2的制备）设计的制取装置如图所示:

（1）装置B的作用是________________；

（2）制备CaH2实验结束后，取少量产物，小心加入水中，观察有气泡产生，在溶液中滴入石蕊试液后显__________色。该同学据此判断：实验中确有氢化钙生成，其他同学提出结论不一定正确，原因是_______。

（CaH2的性质探究）

取少量上述制得的CaH2 样品加入到足量的碳酸钠溶液中，产生大量气泡，过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。该同学进行了如下的探究。

（3）对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验：

猜想一：NaOH 猜想二：NaOH、Ca(OH)2

猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2

经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因_________。

（实验验证）

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	________	猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	________	猜想三成立

（定量分析）

（4）取制得的CaH2样品1g（杂质为未反应完的Ca）加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥称得CaCO3质量为2.4g，则该样品中CaH2的质量分数为____

（反思与交流）

（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便。既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢?你的观点是：____。

（6）测量小组利用电子天平，采用如下图所示方法以反应前后失去的质量来求算CaH2纯度，结果纯度的测定值偏____。（填“偏低”“偏高”或“不变”)

Answer 1

【答案】吸收水蒸气 蓝 也可能是钙和水反应生成氢气 Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3↓+2NaOH 无明显现象 过一会儿有气泡产生 84% 等质量的钙和CaH2与水完全反应， CaH2产生的氢气多 偏低

【解析】

（1）碱石灰具有吸水性，能够吸收气体中的水蒸气来干燥气体，防止气体中的水分躲后面的实验产生干扰，故填吸收水蒸气。

（2）CaH2遇水反应生成Ca(OH)2，溶液呈碱性，在溶液中滴入石蕊试液后，碱性溶液使石蕊试液变为蓝色，故填蓝；

如果钙没有完全反应，钙与水发生也能反应生成Ca(OH)2和H2，生成的氢氧化钙溶于水得到碱性溶液，也能使石蕊试液变蓝，故填也可能是钙和水反应生成氢氧化钙和氢气。

（3）碳酸钠能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，猜想二不成立，则上述反应不会发生，观察到的现象是不产生白色沉淀，故填无明显现象；

猜想三成立，滤液中含有碳酸钠，加入盐酸后，盐酸先与氢氧化钠反应，无明显的现象，氢氧化钠完全反应后，盐酸再与碳酸钠与反应生成氯化钠、水和二氧化碳，观察到的现象是过一会儿有气泡产生，故填过一会儿有气泡产生。

（4）解：2.4g碳酸钙中钙元素的质量为2.4g××100%=0.96g

根据质量守恒定律，CaH2样品中钙元素的质量为0.96g，则其中氢元素的质量为1g0.96g=0.04g

样品中CaH2的质量为0.04g÷×100%=0.84g

则该样品中CaH2的质量分数为×100%=84%，故填84%。

（5）钙与水反应的化学方程式为：Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑，氢化钙与水反应的化学方程式为：CaH2+2H2O= Ca(OH)2+2H2↑，从化学方程式可以看出等质量的钙和CaH2与水完全反应， CaH2产生的氢气多，故填等质量的钙和CaH2与水完全反应， CaH2产生的氢气多。

（6）图中的碱石灰会吸收空气中的水分和二氧化碳，称得的反应后的质量偏大，计算出的氢气的质量偏小，进而求出的CaH2的纯度也偏小，故填小。