题目内容
氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂．
【阅读资料】①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气；③氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气．
【氢化钙的制备】氢化钙通常用氢气与钙加热制得．某研究组设计的制取装置如图1所示（固定装置省略）
回答下列问题：
（1）图1装置A中制取氢气的化学方程式为
（2）装置B的作用是
（3）装置C中制取氢化钙的化学方程式为
【产品的定量测定】
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）．样品纯度的测定步骤如下：
①检查装置气密性，装入药品，按图2（固定装置省略）所示连接仪器
②调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平．读取量气管液面所在的刻度数据为10.0ml．
③将Y形管慢慢倾斜，直到A端的水全部与B端的样品混合．
④反应结束，冷却至室温，再次读取量气管液面所在刻度数据为110.0ml．
回答下列问题：
（4）如何判断样品与水完全反应：
（5）反应生成氢气的体积为
（6）已知该条件下，氢气的密度为0.09mg/ml．求样品中氢化钙的纯度．（写出计算过程，结果精确到0.1%）
【阅读资料】①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气；③氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气．
【氢化钙的制备】氢化钙通常用氢气与钙加热制得．某研究组设计的制取装置如图1所示（固定装置省略）
回答下列问题：
（1）图1装置A中制取氢气的化学方程式为
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑
．（2）装置B的作用是
吸收水蒸气和部分氯化氢气体
吸收水蒸气和部分氯化氢气体
．（3）装置C中制取氢化钙的化学方程式为
Ca+H2
CaH2
| ||
Ca+H2
CaH2
．
| ||
【产品的定量测定】
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙（其余可能的杂质忽略不计）．样品纯度的测定步骤如下：
①检查装置气密性，装入药品，按图2（固定装置省略）所示连接仪器
②调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平．读取量气管液面所在的刻度数据为10.0ml．
③将Y形管慢慢倾斜，直到A端的水全部与B端的样品混合．
④反应结束，冷却至室温，再次读取量气管液面所在刻度数据为110.0ml．
回答下列问题：
（4）如何判断样品与水完全反应：
观察右边的量气管中液面，若不再变化，则已完全反应
观察右边的量气管中液面，若不再变化，则已完全反应
．（5）反应生成氢气的体积为
100
100
ml．（6）已知该条件下，氢气的密度为0.09mg/ml．求样品中氢化钙的纯度．（写出计算过程，结果精确到0.1%）
分析：（1）依据锌粒与稀盐酸反应原理书写方程式；（2）根据碱石灰的成分和其中物质的性质分析解答；（3）依据反应物、生成物和反应条件书写方程式；（4）根据装置特点和氢化钙与水反应生成氢气进行分析；（5）氢气的体积等于反应前后液面差；（6）依据氢气的质量=氢气的体积×氢气的密度求出氢气的质量，再结合氢化钙与水反应方程式及钙与水反应方程式，求出氢化钙的质量，进而计算样品中氢化钙的纯度．
解答：解：（1）锌粒与稀盐酸反应生成氯化锌和氢气，用观察法配平，反应的方程式是：Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；
（2）碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，氧化钙与水可反应，氢氧化钠可作干燥剂，且与盐酸能反应，所以该装置的作用是吸收水蒸气和部分氯化氢气体；
（3）钙和氢气在加热的条件下生成氢化钙，方程式是Ca+H2
CaH2；
（4）由于氢化钙与水反应生成氢气，所以判断样品与水是否完全反应，可以观察右边的量气管中液面，若不再变化，则已完全反应；
（5）氢气的体积等于反应前后液面差，为：110.0mL-10.0mL=100.0mL；
（6）反应生成氢气的质量是：100.0mL×0.09mg/mL=9mg
设样品中氢化钙的质量是X，生成氢气质量为Y，则钙的质量为100mg-X，钙与水反应生成氢气质量为9mg-Y则
CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑
42 4
X Y
=
解得Y=
Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑
40 2
100mg-X 9mg-Y
根据：
=
将Y=
代入，解得X=88.4mg
所以样品中氢化钙的纯度为：
×100%=88.4%；
故答案为：（1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）吸收水蒸气和部分氯化氢气体；（3）Ca+H2
CaH2；（4）观察右边的量气管中液面，若不再变化，则已完全反应；（5）100.0；（6）88.4%．
（2）碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物，氧化钙与水可反应，氢氧化钠可作干燥剂，且与盐酸能反应，所以该装置的作用是吸收水蒸气和部分氯化氢气体；
（3）钙和氢气在加热的条件下生成氢化钙，方程式是Ca+H2
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（4）由于氢化钙与水反应生成氢气，所以判断样品与水是否完全反应，可以观察右边的量气管中液面，若不再变化，则已完全反应；
（5）氢气的体积等于反应前后液面差，为：110.0mL-10.0mL=100.0mL；
（6）反应生成氢气的质量是：100.0mL×0.09mg/mL=9mg
设样品中氢化钙的质量是X，生成氢气质量为Y，则钙的质量为100mg-X，钙与水反应生成氢气质量为9mg-Y则
CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑
42 4
X Y
| 42 |
| 4 |
| X |
| Y |
| 2X |
| 21 |
Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑
40 2
100mg-X 9mg-Y
根据：
| 40 |
| 2 |
| 100mg-X |
| 9mg-Y |
| 2X |
| 21 |
所以样品中氢化钙的纯度为：
| 88.4mg |
| 100mg |
故答案为：（1）Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑；（2）吸收水蒸气和部分氯化氢气体；（3）Ca+H2
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点评：本题考查内容全面而综合，解答时要根据相关知识细心分析解答，尤其是计算题，能很好的考查学生对知识的掌握和应用能力．
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