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。钙在加热时能与氮气、氢气反应。氢化钙遇水立即反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取，下图是模拟制取装置。

（1）下列关于氢化钙的叙述正确的是        (选填序号)。
a．氢化钙中阴离子的半径小于Li+的半径
b．氢化钙的式量小于溴化氢，因此前者的熔点小于后者
c．氢化钙也能与盐酸反应生成氢气
d．氢气常用作还原剂，只具有还原性
（2）上图A装置中制备氢气所用的酸溶液最好选用    (选填序号)。
a．稀盐酸    b．稀硫酸     c．稀硝酸    d．均可以
（3）装置D中竖直导管的作用是                                   。
（4）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，可在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是          。加热C装置前要对H2验纯，验纯的操作是                      。
（5）甲同学认为只要装置合理、操作规范就可以排除生成         (选填序号)。
a．Ca3N2        b．CaO     c．Ca(OH)2
（6）乙同学用下图装置测定制得的氢化钙的纯度。他称取48g样品，与足量的水反应，恒温时，注射器量出产生的气体为48.16 L(已换算为标准状况)。假设钙只与氢气发生了反应，请根据乙同学的实验数据计算氢化钙的纯度(写出计算过程)                                      。

（1）c
（2）b 
（3）平衡压强，防止后面导管堵塞
（4）无水硫酸铜(或其他合理答案)；收集一试管气体，将管口靠近酒精灯火焰，若听到“噗噗”的声音
（5）a、b、c。
（6）或0.875

解析试题分析：（1）a中，氢化钙中H-和Li+的电子构型相同，Li的核电荷数大，半径小，a说法不正确；b项，氢化钙是离子晶体，溴化氢是分子晶体，因此前者的熔点大于后者，不正确；d项，氢气与Ca反应，作氧化剂，d不正确。
（2）制备H2时，使用稀盐酸，气体带HCl气体，也能与Ca反应；使用稀硝酸，气体为氮化物，不会产生H2，所以不行。
（3）洗气瓶中插入液体内部的导管与空气联通，有平衡压强，防止后面导管堵塞(竖直导管意义不大)。
（4）检验水蒸气，一般使用无水硫酸铜(若用水蒸气未除去，则变蓝色)；用排水法收集一试管气体，将管口靠近酒精灯火焰，若听到“噗噗”的声音
（5）开始通入H2，可以排除装置中的空气，没有N2、O2和水蒸气，不会产生Ca3N2、CaO、Ca(OH)2等杂质。
（6）42g·mol-1 n(CaH2)+40 g·mol-1n(Ca)=48
2n(CaH2)+n(Ca)=      解得，n(CaH2)=1mol  
则氢化钙的纯度：=87.5%或0.875。
考点：物质制备实验设计和评价。

练习册系列答案
相关题目

用下图所示的装置制取、提纯并收集表中的四种气体，图中a、b、c表示相应仪器加入的试剂，未考虑尾气处理的问题，其中可行的是（   ）

  
气体
a
b
C
A

浓氨水
生石灰
碱石灰
B

稀硝酸
铜片
碱石灰
C

浓盐酸
浓硫酸
氯化钙
D
SO2
浓硫酸
铜片
硅胶
 

下图是制取和收集某气体的实验装置，该装置可用于

A．用浓硫酸和氯化钠反应制取HCl 
B．用浓氨水和生石灰反应制取NH3 
C．用双氧水与二氧化锰反应制取O2 
D．用饱和食盐水和电石反应制取C2H2 

除去Cl2中混有的少量HCl气体，可将气体通入

A．苛性钠溶液 B．饱和NaHCO3溶液C．澄清石灰水D．饱和氯化钠溶液

碳酸钙和硫酸钙都是钙的重要化合物，它们在生产生活中都有着广泛的应用。甲、乙两组同学分别对碳酸钙的制备、硫酸钙的性质进行了以下探究，请你参与并完成对有关问题的解答。    
（1）甲组使用大理石(含少量的Fe2O3杂质)等物质制备碳酸钙的实验流程如下：

①溶解大理石时，用硝酸而不用硫酸的原因是                           。
②上述流程中，“分离”得产品所包含的实验操作依次为：过滤、         、         。
③“滤液A”中除H+离子外，还含有的阳离子是            ；检验该阳离子的实验方法是：取少量滤液A与         在试管中混合、加热充分反应，将湿润的红色石蕊试纸(或pH试纸)靠近试管口，观察现象即可。
（2）乙组对某硫酸钙晶体(xCaS04·yH20)加热分解的有关反应进行探究。他们取6.52g该晶体进行加热，加热过程中，固体质量随时间的变化情况如下图所示。又知t5～t6时间段内固体质量减轻的原因是产生了两种气体，反应的化学方程式为：2CasO42CaO+2S02↑+O2↑。

①加热时，该晶体开始发生化学变化的时间是       (填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4～t5时间段固体的化学式为                           。
③tl～t2时间段固体发生反应的化学方程式为                                    。

用二氧化氯（ClO2）、铁酸钠（Na2FeO4摩尔质量为166 g·mol－1）等新型净水剂替代传统的净水剂Cl2对淡水进行消毒是城市饮用水处理新技术。ClO2和Na2FeO4在水处理过程中分别被还原为Cl－和Fe3＋。
(1)如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么ClO2、Na2FeO4、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是      ＞        ＞        。（填化学式）

(2)二氧化氯是一种黄绿色有刺激性气味的气体，其熔点为－59℃，沸点为11.0℃，易溶于水。工业上用稍潮湿的KClO3和草酸在60℃时反应制得。某学生用如上图所示的装置模拟工业制取及收集ClO2，其中A为ClO2的发生装置，B为ClO2的凝集装置，C为尾气吸收装置。请问：
①A中反应还原剂与氧化剂的物质的量之比为1:2，该反应的化学方程式为         。
A部分还应添加温度控制（如水浴加热）装置，B部分还应补充什么装置：        ；
②该装置按①补充完整后，装置A、B、C中还有一处设计明显不合理的是         _ 
(填“A、B或C”)，理由是                                                  
③C中的试剂为NaOH溶液，反应时生成氯酸钠和亚氯酸钠(NaClO2)，发该反应的离子方程式为                           。若实验时需要450mL 4mol／L的NaOH溶液，则在精确配制时，需要称取NaOH的质量是      g，所使用的仪器除托盘天平、量筒、胶头滴管、玻璃棒外，还必须有            。

有几个实验小组的同学，利用下图装置进行“一器多用”的实验探究(a中盛放的液体均匀慢速滴下；b中盛放的药品足量；若在c、d中盛装液体，则长导管均浸入液面以下)，每组同学设想在a、b、c、d中分别盛放不同物质，来制取某种气体并检验其性质。

请你回答以下各组同学在交流实验设计方案中提出的问题：
Ⅰ.（1）若a：浓盐酸；b：高锰酸钾(其氧化性比二氧化锰强很多)；c：红色鲜花瓣。在实验过程中c中的现象_____________________________________________________________。
d装置中盛放药品的作用是______________________________，请写出d中反应的离子方程式： ___________________________________________________________________。
（2）若a：稀盐酸；b：贝壳粉；c：饱和碳酸钠溶液；d：饱和Na2SiO3溶液。在实验过
程中，c中出现的现象是____________________。d中现象是____________，这说明
________________________________________________________________________。
Ⅱ.你认为四组同学在制取气体之前都应进行的操作是________________。你还可以利用此装置的a和b两部分制取的气体有(只写一种)_________________。

为探索工业含铝、铁、铜合金废料的再利用，甲同学设计的实验方案如下：

请回答：
（1）绿矾的化学式为          。
（2）写出反应①的化学方程式                                    ，
反应②生成沉淀的离子反应方程式                                。
（3）为了检测滤液D中含有的金属离子，可设计实验方案为（试剂自选）：     。
（4）在滤渣B中滴加稀硫酸时，发现反应速率比一般的铁粉反应要快，其原因是                    。
（5）若考虑绿色化学工艺，在滤渣E中加入稀硫酸和试剂Y制胆矾晶体，试剂Y为无色液体，则反应④的总化学方程式为                          ；若不考虑绿色化学工艺，所选试剂Y为1mol/L的硝酸，欲使3molCu全部溶解且溶液中含铜元素的溶质仅为CuSO4，则需该硝酸的体积     L。
碱石灰

（本题共10分）
亚硝酰氯(NOCl)是有机合成中的重要试剂，可由NO与Cl2在通常条件下反应得到(NO2与Cl2反应可得硝酰氯)。亚硝酰氯的熔点为－64.5 ℃，沸点为－5.5 ℃，并且遇水蒸气分解为氮的氧化物和氯化氢。
某校化学兴趣小组按如下流程制备亚硝酰氯，实验时，先通入Cl2，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再缓缓通入NO。“→”表示气流方向。

34．实验室用氯酸钾和浓盐酸制备Cl2的化学方程式是______________________________。
35．装置F的作用是___________________________________。
36．亚硝酰氯与水反应的化学方程式是________________________________。
37．实验中“先通入Cl2，待E中U形管内充满黄绿色气体时，再将NO缓缓通入”，此操作的目的是______________________________________________________________。

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