Question

（12分）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。某化学兴趣小组设计的制取装置如图10所示（固定装置省略）。

图10

回答下列问题：

（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                                     。

（4）若不改变温度，整套装置气密性的检查方法是                              。

【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11（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。读取液面所在的刻度数据为10.0 mL。

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，再次读取液面所在刻度数据为110.0 mL。

回答下列问题：

（5）如何判断样品与水完全反应：                                     。

（6）反应生成氢气的体积为           mL。

（7）已知该实验条件下，氢气的密度为0.09 mg/mL。样品中氢化钙的纯度为        。（结果精确到0.1%）

 

Answer 1

【答案】

⑴ Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

⑵ 吸收水蒸气和氯化氢气体

⑶ Ca+H₂ △==== CaH₂

⑷ 将活塞关闭后，往分液漏斗中加入适量的水，用手指堵住装置D的导管口，打开活塞，若气密性良好，可观察到分液漏斗内的液面几乎不下降(合理答案均可)

⑸ 气泡不再产生(合理答案均可)

⑹ 100.0

⑺ 88.4%

【解析】（1）根据反应装置可知以锌和稀盐酸反应制取氢气，所以化学方程式为：Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑；（2）在加热氢气时可能会生成水蒸汽，稀盐酸也可能会发，所以氯化钙的作用就是吸收水蒸气和氯化氢气体；（3）根据质量守恒原理写出制取氢化钙的化学方程式为Ca+H₂ △==== CaH₂；（4）使装置达到密闭，分液漏斗中液面不发生变化，就可说明装置气密性良好；（5）气泡不再产生，说明已完全反应；（6）因为氢气不溶于水