题目内容
7．氢化钙（CaH2）固体是登山运动员常用的能源提供剂．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气．氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，图1是模拟制取装置．
（1）装置B的作用是除去氢气中的水蒸气；装置D的作用是防止空气中的水蒸气进入C装置；
（2）利用图1实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后装入药品；打开分液漏斗活塞，②①④③（请按正确的顺序填入下列步骤的序号）．
①加热反应一段时间 ②收集气体并检验其纯度
③关闭分液漏斗活塞 ④停止加热，充分冷却
（3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，应在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是：无水硫酸铜．
（4）甲同学设计一个实验，测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．请完善下列实验步骤．
①样品称量；②加入Na2CO3溶液（填化学式）；搅拌、过滤；③洗涤（填操作名称）；④烘干（填操作名称）；⑤称量碳酸钙．
（5）乙同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度．他称取46mg 所制得的氢化钙样品，记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处，经过一定的操作，让反应完全进行后充分冷却，活栓最终停留在57.04mL刻度处．（上述气体体积均在标准状况下测定）试通过计算求样品中氢化钙的纯度：91.3%．
分析 氢化钙的制备：锌和稀硫酸反应：Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑，氢气中含有水蒸气，通过无水氯化钙进行干燥，在装置C中和钙进行反应Ca+H2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH2，生成氢化钙，因氢化钙遇水立即反应生成氢氧化钙和氢气，所以D防止空气中的水蒸气进行C中．
（1）氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气，H2在发生加热反应之前需要干燥，一般用无水氯化钙，防止空气中的水蒸气进入C装置；
（2）有气体参加加热或燃烧的反应需要首先验纯，实验完毕后先熄火、冷却，再停止气体生成，防止倒吸发生爆炸；
（3）检验是否干燥用无水硫酸铜，因为无水硫酸铜遇水变蓝色现象很明显；
（4）从最终称量碳酸钙可知，应加入碳酸盐溶液，使CaH2反应的同时得到碳酸钙沉淀，然后经过滤、洗涤、烘干、称量，确定纯度；
（5）由注射器D开始时活塞停留在10mL刻度处，反应结束后充分冷却，活塞最终停留57.04mL刻度处，可知生成氢气：57.04mL-10mL=47.04mL，所以氢气的质量为：$\frac{0.04704L}{22.4L/mol}$×2g/mol=0.0042g=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，根据方程式CaH2+2H2O═Ca（OH）2+2H2↑、Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑，列方程计算x、y的值，再根据质量分数定义计算．
解答 解：（1）氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气，H2在发生加热反应之前需要干燥，一般用无水氯化钙，故装置B的作用是：除去氢气中的水蒸气，装置D的作用是：防止空气中的水蒸气进入C装置，
故答案为：除去氢气中的水蒸气；防止空气中的水蒸气进入C装置；
（2）有气体参加加热或燃烧的反应需要首先验纯，实验完毕后先熄火、冷却，再停止气体生成，防止倒吸发生爆炸，故正确的操作顺序为：②①④③，
故答案为：②①④③；
（3）检验是否干燥用无水硫酸铜，因为无水硫酸铜遇水变蓝色现象很明显，
故答案为：无水硫酸铜；
（4）从最终称量碳酸钙可知，应加入碳酸钠溶液，使CaH2反应的同时得到碳酸钙沉淀，然后经过滤、洗涤、烘干、称量，确定纯度，
故答案为：Na2CO3；洗涤、烘干；
（5）由注射器D开始时活塞停留在10mL刻度处，反应结束后充分冷却，活塞最终停留57.04mL刻度处，可知生成氢气：57.04mL-10mL=47.04mL，所以氢气的质量为：$\frac{0.04704L}{22.4L/mol}$×2g/mol=0.0042g=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
所以42：4=x：y，整理的y=$\frac{2x}{21}$
Ca+2H2O═Ca（OH）2+H2↑
40 2
46mg-x 4.2mg-y
所以40：2=（46mg-x）：（4.2mg-y），将y=$\frac{2x}{21}$代入，解得x=42mg，所以样品中氢化钙的纯度为：$\frac{42mg}{46mg}$×100%=91.30%，
故答案为：91.3%．
点评 本题以氢化钙制备为载体，考查实验基本技能与操作、对题中的信息的利用、对实验装置的理解分析、物质分离提纯、化学计算、实验方案设计等，是对学生综合能力的考查，题目难度中等．
单元加期末复习先锋大考卷系列答案
出彩同步大试卷系列答案| A． | Cu2+、NO3-、Cl-、Na+ | B． | NH4+、Mg2+、NO3-、SO42- | ||
| C． | K+、Ca2+、HCO3-、Cl-、 | D． | Cl-、SO42-、K+、Na+ |
| A． | 正二十一烷 | B． | 正二十五烷 | C． | 正二十六烷 | D． | 正二十七烷 |
（1）操作I包括蒸发结晶、过滤．
（2）操作I后得到的母液中镁离子浓度为1.8×10-3 mol•L-1，要使镁离子产生沉淀，溶液的pH最低应为10．（已知：Ksp[Mg（OH）2]=1.8×10-11）
（3）反应I中CO（NH2）2与H20反应生成C02和NH3•H20，还发生另一主要化学反应的离子方程式为Mg2++2NH3•H20=Mg（OH）2↓+2NH4+．
（4）某科研小组研究反应I在378K～398K时的反应时问、反应物的物质的量配比等因素对制备纳米氧化镁产率的影响．请完成以下实验设计表：
| 实验编号 | T/K | 反应时间/h | 反应物的物质的量配比n[CO（NH2）2]：n[MgCl2.6H2O] | 实验目的 |
| ① | 378 | 3 | 3：1 | （I）实验①和③探究反应物的物质的量配比对产率的影响 （II）实验②和④探究温度对产率的影响 （III）实验②和③探究反应时间对产率的影响 |
| ② | 378 | 4 | 4：1 | |
| ③ | 378 | 3 | ||
| ④ | 398 | 4 | 4：1 |
| 元素性质 | 元素编号 | |||||||
| A | B | C | D | E | F | G | H | |
| 氢化物的沸点（℃） | -60.7 | -33.4 | -111.5 | 100 | -87.7 | 19.54 | -84.9 | -161.5 |
| 最高化合价 | +6 | +5 | +4 | +5 | +7 | +4 | ||
最低化合价 | -2 | -3 | -4 | -2 | -3 | -1 | -1 | -4 |
②B与D可形成化合物BD、BD2，可用于制备强酸乙．
请回答：
（1）表中属于第三周期元素的是ACEG（用表中元素编号填写）．写出H的最高价氧化物的结构式：O=C=O．
（2）比较A、D、G三种简单阴离子的半径大小：rS2-＞rCl-＞rO2-．比较元素F、G的氢化物的沸点高低，并说明理由F、G形成的氢化物分别为HF、HCl，两者形成的晶体都为分子晶体，而HF分子之间易形成氢键，所以沸点HF的高．（均用实际的元素符号表示）
（3）由表中D元素和氢元素的原子按1：1组成的常见液态化合物的稀溶液易被催化分解，可使用的催化剂为（填序号）ab．
a．MnO2 b．FeCl3 c．Na2SO3 d．KMnO4
（4）分子组成为ADG2的物质在水中会强烈水解，产生使品红溶液褪色的无色气体和一种强酸．该反应的化学方程式是：SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl．
（5）以下说法正确的是bc（填编号）．
a．元素H与元素C的单质、其氢化物、最高价氧化物的沸点都是H的高
b．工业上单质C的制备要用到单质H、G；单质C可以与强碱、F的氢化物的水溶液反应
c．能说明元素D的非金属性比A强的实验：把D的单质通入到A的氢化物的水溶液来实现．
| A． | 维勒用无机物合成了尿素，突破了无机物与有机物的界限 | |
| B． | 分子式为C4H8的有机物可能存在4个C-C单键 | |
| C． | （CH3）3CCH2CH（C2H5）CH3 可命名为2，2-二甲基-4-乙基戊烷，核磁共振氢谱有6组峰 | |
| D． | 尼龙、棉花、天然橡胶、ABS树脂都是由高分子化合物组成的物质 |
