Question

2．氫化鈣（CaH₂）是二種常用的儲氫材料，也是登山運動員常用的能源提供劑，需要密封保存，遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣．•某研究性學習小組模擬生產企業(yè)制取氫化鈣
【實驗】
用鋅粒和稀硫酸反應制得干燥、純凈的氫氣，再與金屬鈣在加熱的條件下直接化合，即可制得CaH₂．
（1）下列有關該實驗的說法正確的是acd．
a其他條件相同時，粗鋅制取氫氣的速率比純鋅快
b•加熱時，必須通人氮氣作為保護氣，以防止空氣的干擾
c可以用濃硫酸或堿石灰對H₂進行干燥除雜
d•開始實驗時，應先通人H₂，后給金屬鈣加熱
已停止實驗時，應先停止通人H₂，后停止加熱•
【提出假設】
（2）由于實驗中操作不當，金屬鈣或氫化鈣都可能被氧化；該小組甲同學對反應后的固體產物成分提出如下假設．
假設l：含有Ca 和CaH₂．
假設2：含有CaH₂和CaO．
假設3：含有Ca、CaH₂、CaO．
【設計實驗方案，驗證假設】
（3）定性實驗用化學方法鑒別Ca與CaH₂，請設計實驗完成下表中內容．

實驗步驟（不要求寫具體操作過程）	預期現象和結論
取少量固體樣品，•…

（4）定量實驗  測定Ca 和CaH₂混合物中CaH₂ 的質量分數．
①取m₁g樣品與水完全反應，利用如圖裝置測定生成的氣體體積時，在a時進行收集（填字母）
a剛開始有氣泡時
b氣泡連續(xù)均勻時
c氣體經過驗純后，再收集
②如果裝置氣密性良好，操作正確，乙同學認為：由于液體加入，導致氣體的體積測定偏大，則計算出氫化鈣的質量分數偏高（天“偏高”、“偏低”“無影響”）
【反思與交流】
（5）登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點是氫化鈣是固體，攜帶方便．既然金屬鈣與水反應也能生成氫氣，為什么還要講金屬鈣制備成氫化鈣呢？你的觀點是等質量的鈣與氫化鈣中，氫化鈣產生成氫氣多．

Answer 1

分析 （1）a、其他條件相同時，粗鋅在溶液中會形成原電池，反應速率加快；
b、金屬鈣在加熱的條件能與氮氣反應；
c、濃硫酸或堿石灰與H₂不反應，且能吸水，所以可以對氫氣進行干燥；
d、先通人H₂，可以排除空氣，防止鈣被空氣氧化；
（2）金屬鈣或氫化鈣都可能被氧化，反應后的固體產物成分可能為Ca、CaH₂、CaO其中的兩種，也可能為三種；
（3）氫化鈣在干燥條件下與氧氣反應有水生成，通入裝有無水硫酸銅的干燥管中，硫酸銅變藍，即可與鈣區(qū)分；
（4）①測定生成的氣體體積時必須從剛開始就收集，因數反應后錐形瓶內會存有氫氣，與原來存有的空氣抵消，體積才基本不變；
②因液體加入引起氣體排出，導致氣體體積測定變大，據此判斷；
（5）根據鈣與水反應的方程式和氫化鈣與水反應的方程式判斷等質量的鈣與氫化鈣產生成氫氣的多少．

解答 解：（1）a、其他條件相同時，粗鋅在溶液中會形成原電池，反應速率加快，故a正確；
b、金屬鈣在加熱的條件能與氮氣反應，故b錯誤；
c、濃硫酸或堿石灰與H₂不反應，且能吸水，所以可以對氫氣進行干燥，故c正確；
d、先通人H₂，可以排除空氣，防止鈣被空氣氧化，故d正確，
故選acd；
（2）金屬鈣或氫化鈣都可能被氧化，反應后的固體產物成分可能為Ca、CaH₂、CaO其中的兩種，也可能為三種，所以假設3為Ca、CaH₂、CaO，
故答案為：Ca、CaH₂、CaO；
（3）氫化鈣在干燥條件下與氧氣反應有水生成，通入裝有無水硫酸銅的干燥管中，硫酸銅變藍，即可與鈣區(qū)分，所以定性鑒別Ca與CaH₂的實驗方法為取少量固體在燥條件下與氧氣反應，將生成物通入裝有無水硫酸銅的干燥管中，觀察無水硫酸銅是否變藍色，
故答案為：取少量固體在燥條件下與氧氣反應，將生成物通入裝有無水硫酸銅的干燥管中，觀察無水硫酸銅是否變藍色；
（4）①測定生成的氣體體積時必須從剛開始就收集，因數反應后錐形瓶內會存有氫氣，與原來存有的空氣抵消，體積才基本不變，
故選a；
②因液體加入引起氣體排出，導致氣體體積測定變大，所以計算出氫化鈣的質量分數偏高，
故答案為：偏高；
（5）根據鈣與水反應的方程式為Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑，氫化鈣與水反應的方程式為CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，所以等質量的鈣與氫化鈣中，氫化鈣產生成氫氣多，
故答案為：等質量的鈣與氫化鈣中，氫化鈣產生成氫氣多．

點評 本題主要考查物質的制備，正確理解題中信息及熟練運用元素化合物的基礎知識是解題的關鍵，題目難度中等．