Question

6．氫化鈣（CaH₂）固體是一種儲氫材料，是登山運動員常用的能源提供劑．同學們對氫化鈣的制備及純度進行了探究．
【閱讀資料】
①堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物．
②鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣．
③氫化鈣要密封保存，遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣．
【氫化鈣的制備】
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得．某化學興趣小組設計的制取裝置如圖1所示（固定裝置略去）．

回答下列問題：
（1）裝置A中制取氫氣的化學方程式為Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
（2）裝置B的作用是吸收水蒸氣和氯化氫氣體．
（3）若不改變溫度，整套裝置氣密性的檢查方法是：關閉活塞，往分液漏斗中加入適量的水，用手指堵住導管口a處，打開活塞，若觀察到分液漏斗內的液面幾乎不下降，說明裝置氣密性良好．
【產品的定量測定】
通過上述方法制得的氫化鈣樣品中�；煊形赐耆�反應的鈣（其余的雜質忽略不計）．樣品純度的測定步驟如下：
①檢查裝置氣密性，裝入藥品，按圖2所示連接儀器（固定裝置略去）．
②調整水準管高度，使量氣裝置兩邊的液面保持同一水平．讀取液面所在的刻度數據為10.0mL．
③將Y形管慢慢傾斜，直到A端的水全部與B端的樣品混合．
④反應結束，冷卻至室溫，再次讀取液面所在刻度數據為110.0mL．
回答下列問題：
（4）判斷樣品與水完全反應的方法是氣泡不再產生．
（5）反應生成氫氣的體積為100.0mL．
（6）已知該實驗條件下，氫氣的密度為0.09mg/mL，則樣品中氫化鈣的純度為C．
A．94.5%           B．95.4．%           C．88.4%

Answer 1

分析 （1）鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣；
（2）裝置B中的堿石灰能夠吸收水蒸氣和氯化氫氣體；
（3）凡是有氣體參加或產生的實驗，實驗前一定要檢查裝置的氣密性，以防裝置漏氣影響實驗結果；
（4）樣品與水完全反應后不再產生氣泡；
（5）反應前后液面所在刻度數值之差即為反應生成氫氣的體積；
（6）根據氫氣的密度、體積和反應的化學方程式可以計算樣品中氫化鈣的質量，進一步可以計算樣品中氫化鈣的純度．

解答 解：（1）裝置A中，鋅和稀鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣，反應的化學方程式為：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
故填：Zn+2HCl═ZnCl₂+H₂↑．
（2）裝置B的作用是吸收水蒸氣和氯化氫氣體．
故填：吸收水蒸氣和氯化氫氣體．
（3）若不改變溫度，整套裝置氣密性的檢查方法是：關閉活塞，往分液漏斗中加入適量的水，用手指堵住導管口a處，打開活塞，若觀察到分液漏斗內的液面幾乎不下降，說明裝置氣密性良好．
故填：打開活塞，若觀察到分液漏斗內的液面幾乎不下降，說明裝置氣密性良好．
（4）判斷樣品與水完全反應的方法是氣泡不再產生．
故填：氣泡不再產生．
（5）反應生成氫氣的體積為：110.0mL-10.0mL=100.0mL．
故填：100.0．
（6）反應生成氫氣質量為：0.09mg/mL×100.0mL=9mg，
設樣品中氫化鈣質量為x，和水反應生成氫氣質量為y，則鈣的質量為（100mg-x），和水反應生成氫氣質量為（9mg-y），
CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑，
42                                     4       40                                2
x                                       y    100mg-x                      9mg-y
$\frac{42}{x}$=$\frac{4}{y}$，$\frac{40}{100mg-x}$=$\frac{2}{9mg-y}$，
x=88.4mg，y=8.4mg，
則樣品中氫化鈣的純度為：$\frac{88.4mg}{100mg}$×100%=88.4%，
故填：C．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．