题目内容
【题目】氢化钙（CaH2）是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂。
【资料在线】
Ⅰ．金属钙的活动性很强，遇水立刻剧烈反应生成氢氧化钙，同时产生一种气体。
Ⅱ．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应，放出氢气。
Ⅲ．用氢气与金属钙加热的方法可制得氢化钙。
Ⅳ．白色的无水硫酸铜粉末吸水后会变蓝。
Ⅴ．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，碱石灰和无水氯化钙都可以吸收水分。
【探究一：定性分析】
（1）对于“金属钙与水反应生成的气体”有如下猜想： 甲：氧气，乙： 氢气
你支持________________（填“甲”、“乙”）观点，理由是__________________。
（2）CaH2中氢元素的化合价是____________，写出CaH2与水反应的化学方程式__________。
（3）实验室可用氢气与金属钙加热可得到氢化钙，以下是反应装置图。
装置A是实验室制取氢气的装置，请写出其中反应的化学方程式______________， 装置B 中装有无水氯化钙，其作用是_______________________，若要证明进入C 装置中的氢气已经干燥，则应该在B、C之间连接右图中的哪个装置：____________（填①或②），现象是__________________。
（4）制备CaH2实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，向溶液中滴入酚酞后显红色。该同学据此判断：上述实验确实有CaH2生成。你认为该结论是否正确_____________（填“是”或“否”），原因是________________。
【探究二：产物定量测定】
﹙5﹚测定原理：根据金属钙、氢化钙都能与水反应生成气体的原理，采用测量气体的体积的方法，测定制得的氢化钙样品的纯度。甲、乙两位同学分别设计了如下两种方案。
甲方案：准确称量一定质量的氢化钙样品与水反应，利用下图装置测定生成的气体体积。为了比较准确的测量气体体积，在___________（填字母序号）进行收集。
A．气泡连续均匀时 B．刚开始有气泡时
（6）规格为100mL量筒的最大刻度靠近____________端（填写“M”或“N”）。实验中100mL量筒中的水面下降到至45ml刻度时，收集到的气体体积为______________mL。
乙方案：准确称量一定质量的氢化钙样品与水反应，利用图2中的一种装置测定生成的气体体积。
实验步骤如下：①连接装置并检查装置气密性；②准确称量所制得的氢化钙样品质量为46mg；③装药品，调节水准管至两边液面相平，读数；④打开分液漏斗活塞，加入足量的水；⑤冷却到室温；⑥调节水准管，至装置两边液面相平，读数、计算生成气体体积。
（7）相同条件下，使用_____________（填“装置A”或“装置B”）能使测定结果更准确。
（8）步骤⑥中调节液面相平的操作是将水准管______________（填“缓慢上移”或“缓慢下移”）。
（9）若称取所制得的氢化钙样品质量为46mg，步骤③中读数为10mL，反应结束后充分冷却，步骤⑥中读数为56.7mL。试通过计算求出∶
①样品中氢化钙的质量分数是___________。（该条件下氢气的密度为0.09mg/mL，计算结果保留一位小数）
②若其它操作均正确，仅因下列因素会使氢化钙的质量分数测定结果偏小的是_________（填字母序号）。
A．步骤④中加入的水量不足
B．步骤⑤中没有冷却至室温
C．步骤③中平视凹液面最低处，步骤⑥中仰视凹液面最低处
D．步骤⑥中没有调节水准管至两边液面相平，直接读数
【答案】 乙 化学反应前后原子的种类和数目不变（“H2O中氢氧原子的个数比是2：1而 Ca(OH)2 氢氧原子的个数比是1：1”或者“遵守质量守恒定律”） -1 CaH2 + 2H2O == Ca(OH)2 + 2H2↑ Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑(或者Zn+2HCl==ZnCl2+H2↑) 干燥气体（或者吸水，合理即可） ② 白色固体不变蓝 否 Ca 与H2O 反应也能生成 Ca(OH)2 和H2↑ B N 45 A 缓慢下移 91.3% AD
【解析】（1）H2O中氢氧原子的个数比是2：1，而 Ca(OH)2 氢氧原子的个数比是1：1，根据质量守恒定律，只能生成氢气；
（2）在CaH2中钙显+2价，根据正负化合价代数和为零，得氢化合价为-1价；CaH2与水反应生成Ca（OH）2和H2，反应方程式为：CaH2 + 2H2O == Ca(OH)2 + 2H2↑；
（3）实验室用稀硫酸和锌反应生成硫酸锌和氢气，来制取氢气，反应方程式为：Zn+H2SO4==ZnSO4+H2↑；装置B中的无水氯化钙是用于吸收氢气中混有的水蒸气；无水硫酸铜遇到水会变为蓝色，故要在二者之间接入②来检验是否有水；当白色固体不变蓝时说明气体中没有水；
（4）钙和氢化钙都能与水反应生成氢氧化钙和氢气，故不正确；
（5）测定生成的气体体积时必须从刚开始就收集，因为反应后试管内会存有氢气与原来存有的空气抵消，体积才基本保持不变，故选B；
（6）量筒的底部的刻度值小，筒口处的刻度值大，故选N；实验中100mL量筒中的水面下降到至45ml刻度时，收集到的气体体积为45mL；
（7）A 装置中的导管使分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差，故选A ;
（8）由于集气瓶中有气体生成，故使水准管中的液面升高，故调节液面相平的操作是将水准管慢慢下移；
（9）①、步骤③中读数为10mL，反应结束后充分冷却，步骤⑥中读数为56.7mL，故生成氢气的体积为56.7 mL-10 mL=46.7 mL，故生成氢气的质量为46.7mL
0.09mg/mL=4.2mg，
设混合物中氢化钙的质量为X，生成氢气质量为Y，则钙的质量为46mg-X，钙与水反应生成氢气质量为4.2mg-Y则：
CaH2 + 2H2O == Ca(OH)2 + 2H2↑
42 4
x y
=
y=
Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑
402
46mg-X4.2mg-y
=
将y=
带入，解得：x=42mg，
所以样品中氢化钙的纯度为： 
=91.3%
②、A、步骤中的水量过少会导致样品不能完全反应，故测量结果会偏小，正确；
B、当温度没有冷却时读数，气体受热膨胀，使测结果偏大，错误；
C、步骤③中平视凹液面最低处，步骤⑥中仰视凹液面最低处时测量的气体的体积偏大，故氢化钙的质量分数测定结果偏大，错误；
D、步骤⑥中没有调节水准管至两边液面相平，直接读数，测得的体积偏小，故氢化钙的质量分数测定结果偏小，正确。故选AD。
【题目】安徽某水泥厂化验室，为了测定某矿山石灰石中碳酸钙的质量分数，取石灰石样品与足量稀盐酸在烧杯中反应(假设石灰石样品中杂质不与稀盐酸反应也不溶于水。)有关实验数据如下表：
反应前 | 反应后 | ||
实验 数据 | 烧杯和稀盐酸的质量 | 石灰石样品的质量 | 烧杯和其中混合物的质量 |
180 g | 12g | 187．6g | |
(1)根据质量守恒定律可知，反应中生成二氧化碳的质量为___________g。
(2)求该石灰石中碳酸钙的质量分数_______________。
