题目内容
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】
①氢化钙通常用氢气与钙加热制得.
②氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气.
③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.
④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的作用是 ;D的作用是 .
(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)若撤去B、D,将A与C直接连接,可能导致的实验结果是 .
【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?他们再次设计实验进行检验.
实验步骤如下:
步骤1: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,按如图所示连接仪器(固定装置略).
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, (将必要的操作补充完整).通过上述实验可分析出制得的氢化钙是否纯净,其依据是 .
【查阅资料】
①氢化钙通常用氢气与钙加热制得.
②氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气.
③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.
④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的作用是
(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)若撤去B、D,将A与C直接连接,可能导致的实验结果是
【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?他们再次设计实验进行检验.
实验步骤如下:
步骤1: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,按如图所示连接仪器(固定装置略).
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,
考点:物质的相互转化和制备,气体的干燥(除水),氢气的制取和检验,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:物质的制备
分析:(1)根据实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气进行分析;
(2)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;
(3)根据氢气的可燃性进行分析;
(4)根据钙的化学性质活泼,极易和水发生反应进行分析;
【实验反思】要验证氢化钙是否纯净,可取一定量的氢化钙与水完全反应,依据生成氢气的质量求出氢化钙的质量,然后与样品质量进行比较.
(2)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;
(3)根据氢气的可燃性进行分析;
(4)根据钙的化学性质活泼,极易和水发生反应进行分析;
【实验反思】要验证氢化钙是否纯净,可取一定量的氢化钙与水完全反应,依据生成氢气的质量求出氢化钙的质量,然后与样品质量进行比较.
解答:解:(1)实验室用锌和稀硫酸反应制取氢气,化学方程式为:Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(2)浓硫酸有吸水性,从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B的作用是:干燥氢气,而空气中也含有水分,含有钙的玻璃管不能直接与空气接触,所以D的作用是:防止空气中的水蒸气进入C中;
(3)点燃不纯的氢气可能发生爆炸,因此氢气与钙加热前需要先将装置内的空气排出,所以实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是:排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(4)浓硫酸有吸水性,如果不用浓硫酸将水吸收,水会与该反应生成氢氧化钙和氢气,所以若撤去B、D,将A与C直接连接,可能导致的实验结果是:水蒸气会与钙发生反应,得不到氢化钙;
【实验反思】
根据图示,要验证氢化钙是否纯净,可取一定量的氢化钙与水完全反应,依据生成氢气的质量求出氢化钙的质量,然后与样品质量进行比较,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,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,读取量筒示数.
故答案为:(1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(2)干燥氢气,防止空气中的水蒸气进入C中;
(3)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(4)水蒸气会与钙发生反应,得不到氢化钙;
【实验反思】
冷却至室温,读取量筒示数;
根据实验得出的氢气体积,可计算出氢气的质量,再根据氢化钙和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.
(2)浓硫酸有吸水性,从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B的作用是:干燥氢气,而空气中也含有水分,含有钙的玻璃管不能直接与空气接触,所以D的作用是:防止空气中的水蒸气进入C中;
(3)点燃不纯的氢气可能发生爆炸,因此氢气与钙加热前需要先将装置内的空气排出,所以实验时先打开A中活塞,一段时间后,再点燃C中酒精灯,其目的是:排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(4)浓硫酸有吸水性,如果不用浓硫酸将水吸收,水会与该反应生成氢氧化钙和氢气,所以若撤去B、D,将A与C直接连接,可能导致的实验结果是:水蒸气会与钙发生反应,得不到氢化钙;
【实验反思】
根据图示,要验证氢化钙是否纯净,可取一定量的氢化钙与水完全反应,依据生成氢气的质量求出氢化钙的质量,然后与样品质量进行比较,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,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,读取量筒示数.
故答案为:(1)Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
(2)干燥氢气,防止空气中的水蒸气进入C中;
(3)排尽装置内的空气,防止加热时发生爆炸;
(4)水蒸气会与钙发生反应,得不到氢化钙;
【实验反思】
冷却至室温,读取量筒示数;
根据实验得出的氢气体积,可计算出氢气的质量,再根据氢化钙和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.
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.
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