题目内容
【题目】氢化钙(CaH2)是一种常用的储氢材料，也是登山运动员常用的能源提供剂，需要密封保存，遇水反应生成氢氧化钙和氢气。某研究性学习小组模拟生产企业制取氢化钙。
（实验）
用锌粒和稀硫酸反应制得干燥、纯净的氢气，再与金属钙在加热的条件下直接化合，即可制得CaH2。
(1)下列有关该实验的说法正确的是_____________________________________。
a．其他条件相同时，粗锌制取氢气的速率比纯锌快
b．加热时，必须通入氮气作为保护气，以防止空气的干扰
c．可以用浓硫酸或碱石灰对H2进行干燥除杂
d．开始实验时，应先通入H2，后给金属钙加热
e．停止实验时，应先停止通入H2，后停止加热
（提出假设）
(2)由于实验中操作不当，金属钙或氢化钙都可能被氧化；该小组甲同学对反应后的固体产物成分提出如下假设：
假设1：含有Ca和CaH2；
假设2：含有CaH2和CaO；
假设3：含有__________________。
（设计实验方案，验证假设）
(3)定性实验用化学方法鉴别Ca与CaH2，请设计实验完成下表中内容。
实验步骤 | 预期现象和结论 |
取少量固体样品，____________________________________________________________________。 | _______________________________________________。 |
(4)定量实验测定Ca和CaH2混合物中CaH2的质量分数。
①取m1 g样品与水完全反应，利用如图装置测定生成的气体体积时，在________时进行收集(填字母)。
a．刚开始有气泡
b．气泡连续均匀
c．气体经过验纯后，再收集
②如果装置气密性良好，操作正确，乙同学认为：由于液体加入，导致气体的体积测定_____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)，则计算出氢化钙的质量分数_____________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
（反思与交流）
(5)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是氢化钙是固体，携带方便。既然金属钙与水反应也能生成氢气，为什么还要将金属钙制备成氢化钙呢？你的观点是_______________________________________________________________________________________________________________ 。
【答案】acd CaH2(或CaH2、Ca、CaO) 干燥条件下与氧气反应，将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管 无水硫酸铜变为蓝色，则为CaH2，不变蓝则为Ca a 偏高 偏高 略
【解析】
（1）a、粗锌在反应中可形成原电池而使反应加快，a正确；b、该反应在氢气的环境中进行，无需通入氮气作保护气，b错误；c、浓硫酸和碱石灰可以吸水，而且与氢气不反应，可作氢气的干燥剂，c正确；根据以上分析可知d正确；e、停止实验时，先停止加热，后停止通入H2，e错误，答案选acd。（2）根据假设1和2可知假设3：若完全反应生成CaH2，而且没有氧化，则只含有CaH2，也可能是Ca部分与氢气反应，有部分Ca被氧化，即固体成分可能是CaH2、Ca、CaO，但一定有CaH2。（3）依据Ca不含H，CaH2含H，由此设计实验鉴别，即干燥条件下与氧气反应，将生成的产物通入装有无水硫酸铜的干燥管，如果无水硫酸铜变为蓝色，则为CaH2，不变蓝则为Ca。（4）①测定生成的气体体积时必须从实验开始就收集，答案选a；②因液体的加入而使锥形瓶内的气体排出，使收集的气体体积增大，则CaH2质量分数偏高。（5）根据化学方程式Ca＋2H2O===Ca(OH)2＋H2↑，CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑可知等质量的Ca和CaH2制H2时，CaH2生成的氢气多，因此还要将金属钙制备成氢化钙。
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