Question

【题目】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，氢化钙在一定条件下与氧气反应生成的产物不只一种．氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，如图1是模拟制取装置．

请回答下列问题：
（1）利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为（填仪器接口的字母编号）．
i→→→→→→→a
（2）装有无水氯化钙装置的作用是 ．
（3）根据完整的实验装置进行实验，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标号）．
A.加热反应一段时间
B.收集气体并检验其纯度
C.关闭分液漏斗活塞
D.停止加热，充分冷却
（4）甲同学设计了一个实验，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加入溶液（填化学式），搅拌；
③（填操作名称）；洗涤；干燥
④称量碳酸钙．
（5）利用上述题目中给出的装置（试剂可另选）设计实验，用化学方法证明产物中含有氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象 ．
（6）乙同学利用图2所示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lO.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： ．

Answer 1

【答案】
（1）e；f；d；c；j（或k）；k（或j）
（2）干燥氢气
（3）ABCD
（4）Na2CO3；过滤
（5）取适量氢化钙，在氧气中燃烧，用无水硫酸铜检验生成物，若固体变蓝，说明是氢化钙
（6）91.3%
【解析】解：（1）钙属于极活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，而制备的氢气中会混有水蒸气和氯化氢，所以在与钙化合之前需要除杂和干燥，分别选用试剂是氢氧化钠和浓硫酸；同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接干燥管，所以正确的顺序为：i→e→f→d→c→j（或k）→k（或j）→a；
所以答案是：i→e→f→d→c→j（或k）→k（或j）→a；（2）装有无水氯化钙装置的作用是干燥氢气，所以答案是：干燥氢气；（3）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：BADC，
所以答案是：BADC；（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，
所以答案是：Na2CO3；过滤；（5）取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色证明为氢化钙，
所以答案是：取适量氢化钙，在氧气中燃烧，用无水硫酸铜检验生成物，若固体变蓝，说明是氢化钙；（6）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： ×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=

Ca	+2H2O═Ca（OH）2+		H2↑
40			2
46mg﹣x			4.2mg﹣y

所以40：2=（46mg﹣x）：（4.2mg﹣y），
将y= 代入，解得x=42mg，
所以样品中氢化钙的纯度为： ×100%=91.30%，
所以答案是：91.3%．