题目内容
4.氢化钙(CaH2)是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂.甲、乙两位同学选用如图装置(固定装置省略),用氢气与金属钙加热制备氢化钙.实验结束后,两位同学对硬质玻璃管中的固体进行如下探究:【提出问题】硬质玻璃管中的钙是否完全转化为CaH2?
【查阅资料】
(1)金属钙活动性很强,遇水反应生成氢化钙,同时产生一种气体;
(2)氢化钙要密封保存,遇水反应放出氢气.
【猜想与实验】
(1)固体为Ca和CaH2.
(2)固体为CaH2.
甲同学的探究活动如下:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论及解释 |
| ①取少量硬质玻璃管中的固体于试管中,滴入少量水,收集产生的气体,并用燃着的木条点燃. | 冒气泡;气体燃烧,产生淡蓝色火焰 | 有氢气生成 |
| ②继续向溶液中滴加酚酞. | 呈红色 | 生成Ca(OH)2(填化学式) |
乙同学认为由以上探究活动还不能得出猜想1正确,理由是若固体为CaH2,遇水反应也会产生相同的现象,请你帮助乙设计实验,写出主要的实验步骤、现象和相应结论:取等质量的氢化钙和待测固体,分别放入两支试管中,加入足量的水,使其充分反应,收集产生的气体,比较反应产生气体的体积.若体积相等,说明玻璃管中Ca完全转化为CaH2;若不相等,则说明Ca未完全转化为CaH2.
【反思讨论】
(1)写出CaH2与水反应的化学方程式CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑.
(2)登山运动员常用氢化钙固体作能源提供剂,与氢气相比,其优点是便于携带、避免爆炸危险.
(3)制备CaH2装置中,玻璃管a的作用是检验装置的气密性.
分析 [猜想与实验]:
根据氢气的可燃性和燃烧时的现象分析解答;
根据题目所给信息和反应前后元素种类不变、碱性物质可使酚酞变红分析解答;
[实验反思]
根据氢化钙与水反应的现象与钙与水反应的现象考虑结论是否正确;设计对比实验进行分析:取等质量的氢化钙和待测固体,加入足量的水,使其充分反应,若生成氢气的体积相等,说明固体为氢化钙;
[反思讨论]
(1)根据氢化钙与水反应的原理书写方程式;
(2)根据气体体积大不容易携带而固体体积小携带方便考虑;
(3)做实验时,装置的气密性要良好,装置气密性检验有多种方法,原理都是根据装置内外的压强差形成水柱或气泡,据此分析a的作用.
解答 解:[猜想与实验]:
由实验结论可知,生成的气体是氢气,而氢气具有可燃性,且燃烧时火焰呈淡蓝色;
由题意可知:金属钙遇水反应生成氢氧化钙;氢化钙要密封保存,遇水反应放出氢气,依据反应前后元素种类不变可知:氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,而氢氧化钙溶液显碱性,碱性物质可使酚酞变红;
故答案为:
| 实验现象 | 实验结论及解释 |
| 冒气泡;气体燃烧,产生淡蓝色火焰 | |
| Ca(OH)2 |
由上述分析可知:氢化钙与水反应也能生成氢氧化钙和氢气,与钙和水水反应现象相同,所以以上探究活动还不能得出猜想1正确;可设计对比实验进行分析:取等质量的氢化钙和待测固体,加入足量的水,使其充分反应,若生成氢气的体积相等,说明玻璃管中Ca完全转化为CaH 2,固体为氢化钙;
故答案为:
若固体为CaH2,遇水反应也会产生相同的现象;
取等质量的氢化钙和待测固体,分别放入两支试管中,加入足量的水,使其充分反应,收集产生的气体,比较反应产生气体的体积.若体积相等,说明玻璃管中Ca完全转化为CaH 2;若不相等,则说明Ca未完全转化为CaH2;
[反思讨论]
(1)氢化钙与水反应生成氢氧化钙和氢气,方程式是CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑;
(2)气体体积大不容易携带而固体体积小携带方便,且氢气具有可燃性,遇明火可能发生爆炸;
(3)检验装置的气密性时可这样操作:先在广口瓶中注入水浸没导管下端,双手捂住烧瓶,烧瓶内气体受热膨胀,使广口瓶瓶中气体压强增大,在a玻璃管中形成一段水柱,说明装置气密性良好;
故答案为:
(1)CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑;
(2)便于携带、避免爆炸危险;
(3)检验装置的气密性.
点评 解答时注意分析题目所给信息并结合所学知识,对信息加以整合,依据题意分析问题、解决问题.
练习册系列答案
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15.
归类是我们经常用到的一种学习方法.若用下图所示的形式对所学知识进行归类,则表中的选项与图相符的是( )
| 选项 | 甲 | X | Y | Z |
| A | 常见的碱 | 烧碱 | 纯碱 | 熟石灰 |
| B | 常见的矿物燃料 | 煤 | 石油 | 天然气 |
| C | 常见的合金 | 钢铁 | 生铁 | 氧化铁 |
| D | 常见的金属 | 铁 | 铝 | 金刚石 |
| A. | A | B. | B | C. | C | D. | D |
19.下列盐能直接由金属与酸发生置换反应制得的是( )
| A. | FeCl3 | B. | CuSO4 | C. | ZnSO4 | D. | AgCl |
9.把A、B、C、D四种物质放在密闭容器内,在一定条件下反应,并测得反应物和生成物在反应前后的质量如下表所示:下列说法正确的是( )
| 物质 | A | B | C | D |
| 反应前质量/克 | 19.7 | 8.7 | 21.6 | 0.4 |
| 反应后质量/克 | 待测 | 17.4 | 0 | 3.6 |
| A. | 该反应属于复分解反应 | |
| B. | 反应后密闭容器中A的质量是9.7克 | |
| C. | 物质C一定是化合物,物质D可能是单质 | |
| D. | 反应过程中,物质B和物质D变化的质量比为87:36 |
16.如图表示一杯刚配制的饱和蔗糖溶液,要增加该溶液的溶质质量分数,下列操作正确的是( )

| A. | 降温 | B. | 升温 | C. | 加糖 | D. | 搅拌 |
13.如图是水受热蒸发的微观示意图,下列结论不能依据图示作出判断的是( )

| A. | 水分子向各个方向运动 | B. | 蒸发后水分子间隔变大 | ||
| C. | 水分子之间有间隔 | D. | 加热后水分子体积变大 |