Question

17．某同学对CaH₂的制备和性质进行探究．
【阅读资料】①用H₂与钙加热制得CaH₂
②钙遇水立即发生剧烈反应生成一种碱和一种气体
③CaH₂要密封保存，遇水反应也生成一种碱和一种气体
【CaH₂的制备】设计的制取装置如图所示．

（1）装置B的作用是吸收水蒸气；装置D的作用是防止空气中的水蒸气与钙反应；
（2）制备CaH₂实验结束后，取少量产物，小心加入水中，观察有气泡产生，在溶液中滴入石蕊试液后显蓝色．该同学据此判断：实验中确有氢化钙生成，其他同学提出结论不一定正确，原因是也可能是钙和水反应．
【CaH₂的性质探究】
取少量上述制得的CaH₂ 样品加入到足量的碳酸钠溶液中，产生大量气泡，过滤，得到滤渣和滤液．经检验滤渣的成分是碳酸钙．该同学进行了如下的探究．
（3）点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象．则该气体为H₂   （写化学式）．
（4）对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验：
猜想一：NaOH            猜想二：NaOH、Ca（OH）₂
猜想三：NaOH、Na₂CO₃           猜想四：NaOH、Na₂CO₃、Ca（OH）₂
经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃+2NaOH
【实验验证】

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	无明显现象	猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	过一会儿有气泡产生	猜想三成立

【定量分析】
取制得的CaH₂样品1g（假设不含其他杂质）加入到足量的Na₂CO₃溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥称得CaCO₃质量为2g，则该样品中CaH₂的质量分数为84%．

Answer 1

分析 【CaH₂的制备】（1）根据信息资料中钙与氢气反应时必须是干燥的氢气，氢化钙不能与水接触进行分析；
（2）根据氢化钙和水反应会生成碱，钙与水反应也会生成碱进行分析；
【CaH₂的性质探究】（1）根据点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象进行分析；
（2）根据碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠进行分析；
【实验验证】根据碳酸盐和钙离子接触会生成沉淀，碳酸盐和酸反应会生成二氧化碳气体进行分析；
【定量分析】根据生成的气体结合化学方程式计算反应的氢化钙．

解答 解：【CaH₂的制备】（1）阅读信息资料中钙与氢气反应时必须是干燥的氢气，氢化钙不能与水接触，所以装置B的作用是吸收水蒸气，装置D的作用是防止空气中的水蒸气与钙反应；
（2）氢化钙和水反应会生成碱，碱能使石蕊变蓝色，所以在溶液中滴入石蕊试液后显蓝色，钙与水反应也会生成碱，所以实验中确有氢化钙生成，其他同学提出结论不一定正确；
【CaH₂的性质探究】（1）点燃产生的气体，火焰淡蓝色，说明气体具有可燃性，将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象，说明产物不是二氧化碳，该气体不含碳元素，该气体为H₂；
（2）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以大家一致认为猜想四不合理，化学方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃+2NaOH；
【实验验证】碳酸盐和钙离子接触会生成沉淀，碳酸盐和酸反应会生成二氧化碳气体，所以

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	无明显现象	猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	过一会儿有气泡产生	猜想三成立

【定量分析】设参加反应的氢化钙为x，依据元素守恒可知，氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以
CaH₂→Ca（OH）₂→CaCO₃
 42            100
 x             2g
 $\frac{42}{x}$=$\frac{100}{2g}$
x=0.84g
所以$\frac{0.84g}{1g}$×100%=84%．
故答案为：【CaH₂的制备】（1）吸收水蒸气，防止空气中的水蒸气与钙反应；
（2）蓝，也可能是钙和水反应；
【CaH₂的性质探究】（1）H₂；
（2）Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃+2NaOH；
【实验验证】

实验	现象	结论
	无明显现象
	过一会儿有气泡产生

【定量分析】84%．

点评 在解此类题时，首先分析题目中所给的信息，然后结合学过的知识对信息加以整合，依据题意分析问题、解决问题．