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(2012?闸北区一模)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
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
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
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
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
Na2CO3
溶液(填化学式),搅拌、过滤  ③
洗涤
洗涤
(填操作名称)④
烘干
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,反应结束后充分冷却,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%
91.3%

(6)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法:
称取一定量的样品(m1g),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(m2g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度
称取一定量的样品(m1g),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(m2g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度
分析:(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:
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;
(6)称取一定量的样品(m1g),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(m2g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度.
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:
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=
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=
2x
21
代入,解得x=42mg,所以样品中氢化钙的纯度为:
42mg
46mg
×100%=91.30%,
故答案为:91.3%
(6)称取一定量的样品(m1g),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(m2g),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(m1g),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(m2g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度.
点评:本题以氢化钙制备为载体,考查实验基本技能与操作、对好题中的信息的利用、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,本题测重基本实验操作能力考查,是对学生综合能力的考查,难度中等.
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