Question

6．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Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）B、D中所盛试剂相同，该试剂为浓硫酸，其作用分别是干燥氢气、防止空气中的水蒸汽进入C中．
（3）实验时先打开A中活塞，一段时间后，再点燃C中酒精灯，其目的是排除装置内的空气，防止加热时产生爆炸．
（4）装置C中制取氢化钙的化学方程式是H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂．
[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，冷却至室温，读取量筒读数．
通过上述实验可分析出制得的氢化钙是否纯净，其依据是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．

Answer 1

分析 （1）Zn与稀硫酸反应生成硫酸锌和氢气；
（2）由实验装置可知，因Ca与水反应，则B、D中均利用浓硫酸吸收水，在C中发生Ca与氢气的反应；
（3）氢气不纯，加热易发生爆炸；
（4）Ca与氢气发生反应生成氢化钙；
【实验反思】利用氢气的质量计算氢化钙的质量，从而判断是否纯净．

解答 解：（1）实验室用稀硫酸和锌粒反应制取氢气，化学方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，故答案为：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）用氢气与钙加热制得氢化钙，因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，所以与钙反应的氢气必须是干燥的氢气，故制取的氢气需通过浓硫酸进行干燥，因生成的氢化钙遇水反应生成氢氧化钙和氢气，因此为防止防止空气中的水蒸汽进入C中，需在D中装有浓硫酸进行干燥，
故答案为：浓硫酸；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，故实验时先打开A中活塞，一段时间后，再点燃C中酒精灯，以排除装置内的空气，防止加热时产生爆炸，
故答案为：排除装置内的空气，防止加热时产生爆炸；
（4）钙和氢气反应在加热的条件下生成氢化钙，反应的方程式为H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂，故答案为：H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂；
【实验反思】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，
故答案为：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．

点评 本题考查物质的制备实验方案，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应、实验装置的作用及实验技能为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，综合性较强，题目难度不大．