Question

（每空2分，共14分）氢化钙（CaH2）固体是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。某化学小组的同学在老师的指导下制备氢化钙。

【查阅资料】

氢化钙通常用氢气与钙加热制得。

氢化钙要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。

钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气，并放出大量的热。

标准状况下氢气的密度为0.09g/L。

【进行实验】

小组同学设计的制取装置如下图所示（固定装置略）。

回答下列问题：

（1）写出A中发生反应的化学方程式 。

（2）B、D中所盛试剂相同，该试剂为 ，其作用分别是 、 。

（3）实验时先打开A中活塞，一段时间后，再点燃C中酒精灯，其目的是

。

（4）装置C中制取氢化钙的化学方程式是 。

【实验反思】小组同学通过反思提出问题：上述制得的氢化钙是否纯净？

【样品成分的猜想】通过上述方法制得的氢化钙样品的成分有下列两种猜想：

他们按照下图所示装置进行检验。

【设计实验】若所加入的氢化钙样品质量为2.1 g，请验证该氢化钙样品是否纯净？

（要求操作、数据和结论）。

 

Answer 1

（1）Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑

（2）浓硫酸 干燥氢气 防止空气中的水蒸汽进入C中

（3）排除装置内的空气，防止加热时产生爆炸

【实验反思】

步骤2：将Y形管倾斜，使A中的水全部进入B中，完全反应后，冷却至室温，

读取量筒读数。

依据:根据实验得出的氢气的体积，可计算出氢气的质量，再根据氢化钙与水反应的化学方程式，计算出所需氢化钙的质量，并与氢化钙样品质量作对比（或根据氢化钙与水反应的化学方程式，计算与样品质量相同的氢化钙可生成氢气的质量，并转化成氢气的体积，再与实验中所得的氢气体积作对比）

【解析】

试题分析：（1）A中是用锌与稀硫酸反应制取氢气：Zn + H2SO4 == ZnSO4 + H2↑；

（2）由于钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气，故要对通入的气体进行干燥，即B、D中所盛试剂均是浓硫酸；它们的作用分别是干燥氢气，防止空气中的水蒸汽进入C中；

（3）点燃不纯的氢气可能会发生爆炸，因此氢气与钙加热反应前需将装置内的空气排出，实验时先打开A中活塞，一段时间后，再点燃C中酒精灯，其目的是排出装置内的空气，防止加热时产生爆炸；

根据图示，要验证氢化钙是否纯净，可取一定量氢化钙样品与水完全反应，根据生成氢气的质量求出氢化钙的质量，然后与样品质量比较，因此检查装置气密性，装入足量的水和已称好质量的氢化钙样品，使A中的水全部进入B中，完全反应后，冷却至室温，读取量筒读数。

考点：实验探究