Question

【题目】氢化钙（CaH2）固体是登山运动常用的能源提供剂，氢化钙要封保存，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。

回答下列问题：

（1）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_____（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

（2）为了确认进人装置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___，装置D的作用是________。

（3）某同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的含量。他称取m g所制得的氢化钙样品，实验前后量气管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。（上述气体体积均换算为标准状况下）

①装置中导管a的作用是_______。

②如何判断样品与水完全反应：______。

③产生的氢气体积为________mL。若未冷却至室温即读数，则氢化钙含量_______（填“偏高”、“偏低”、“无影响”）。

（4）请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法：__________。

Answer 1

【答案】②①④③ 无水硫酸铜 防止空气中的水蒸气进入C装置 平衡分液漏斗与锥形瓶内气体压强，使分液漏斗中的水顺利滴下；同时使滴入锥形瓶内水的体积等于进入分液漏斗内的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差 量气筒中液面不再变化 V1-V2 偏高 称取一定量的样品（m1 g），加入盐酸溶液至不再冒气泡（反应完全），然后将溶液蒸发得到氯化钙固体（m2 g），根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度。

【解析】

结合题干信息，装置A为稀硫酸和锌粒发生置换反应生成H2的装置，由于生成氢气中带有水蒸气，而氢化钙接触到水时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，装置B为干燥H2的装置，C为钙与氢气加热制得氢化钙的装置，D为吸收空气中的水蒸气的装置，据此分析解答问题。

(1)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，正确的操作顺序为：②①④③，故答案为：②①④③；

(2)氢化钙接触到水时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，装置B的作用是除去氢气中的水蒸气，为了检验氢气中的水蒸气已经完全除去，应在B、C之间再接一装有无水硫酸铜的装置，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：无水硫酸铜；防止空气中的水蒸气进入C装置；

(3)①导管a可以起平衡压强的作用，从而便于液体流下，也不会产生由于液体引起的压强差，故答案为：平衡分液漏斗与锥形瓶内气体压强，使分液漏斗中的水顺利滴下；同时使滴入锥形瓶内水的体积等于进入分液漏斗内的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差；

②当量气管中的液面不再变化时则反应已完全，故答案为：量气筒中液面不再变化；

③读数差即为生成氢气的体积，即产生的氢气的体积为(V1-V2)mL，未冷却使得测得的体积比实际体积大，最终结果偏高，故答案为：偏高；

(4)由题干信息分析可知，氢化钙可与酸反应，则测量氢化钙纯度，可称取一定量的样品(m1 g)，加入盐酸溶液至不再冒气泡(反应完全)，然后将溶液蒸发得到氯化钙固体(m2 g)，根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度，故答案为：称取一定量的样品(m1 g)，加入盐酸溶液至不再冒气泡(反应完全)，然后将溶液蒸发得到氯化钙固体(m2 g)，根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度。