Question

19．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．某化學(xué)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下制備氫化鈣．
【查閱資料】
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得．
氫化鈣要密封保存，遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣．
鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱．
標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為0.09g/L．
【進(jìn)行實驗】小組同學(xué)設(shè)計的制取裝置如圖所示（固定裝置略）．

回答下列問題：
（1）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）B、D中所盛試劑相同，該試劑為濃硫酸，其作用分別是干燥氫氣、防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中．
（3）實驗時先打開A中活塞，一段時間后，再點燃C中酒精燈，其目的是排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸．
（4）裝置C中制取氫化鈣的化學(xué)方程式是H₂+Ca $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂．
（5）【實驗反思】小組同學(xué)通過反思提出問題：上述制得的氫化鈣是否純凈？
他們再次設(shè)計實驗進(jìn)行檢驗．
實驗步驟如下：
步驟1：檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱好質(zhì)量的氫化鈣樣品，按圖2所示連接儀器（固定裝置略）．
步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中；   完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)．
（6）通過上述實驗可分析出制得的氫化鈣是否純凈，其依據(jù)是根據(jù)實驗得出的氫氣的體積，可計算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比（或根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算與樣品質(zhì)量相同的氫化鈣可生成氫氣的質(zhì)量，并轉(zhuǎn)化成氫氣的體積，再與實驗中所得的氫氣體積作對比）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗室用稀硫酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣進(jìn)行解答；
（2）根據(jù)信息資料氫氣與鈣反應(yīng)必須是干燥的氫氣，氫化鈣不能與水接觸，因此D也是干燥裝置；
（3）根據(jù)氫氣的可燃性分析；
（4）鈣和氫氣反應(yīng)在加熱的條件下生成氫化鈣；
【實驗反思】根據(jù)圖示，要驗證氫化鈣是否純凈，可取一定量氫化鈣樣品與水完全反應(yīng)，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量求出氫化鈣的質(zhì)量，然后與樣品質(zhì)量比較，因此檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱好質(zhì)量的氫化鈣樣品，按圖2所示連接儀器之后將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中，完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)．

解答 解：（1）實驗室用稀硫酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，
故答案為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）用氫氣與鈣加熱制得氫化鈣，因鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱，所以與鈣反應(yīng)的氫氣必須是干燥的氫氣，故制取的氫氣需通過濃硫酸進(jìn)行干燥，因生成的氫化鈣遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，因此為防止防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中，需在D中裝有濃硫酸進(jìn)行干燥，
故答案為：濃硫酸；干燥氫氣；防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中；
（3）點燃不純的氫氣可能會發(fā)生爆炸，因此氫氣與鈣加熱反應(yīng)前需將裝置內(nèi)的空氣排出，故實驗時先打開A中活塞，一段時間后，再點燃C中酒精燈，以排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸，
故答案為：排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時產(chǎn)生爆炸；
（4）鈣和氫氣反應(yīng)在加熱的條件下生成氫化鈣，反應(yīng)的方程式為H₂+Ca $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂，
故答案為：H₂+Ca $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂；
（5）根據(jù)以上分析，所以步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中，完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)；故答案為：Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B；冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)；
（6）通過上述實驗可分析出制得的氫化鈣是否純凈，其依據(jù)是：根據(jù)實驗得出的氫氣的體積，可計算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比（或根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算與樣品質(zhì)量相同的氫化鈣可生成氫氣的質(zhì)量，并轉(zhuǎn)化成氫氣的體積，再與實驗中所得的氫氣體積作對比）
故答案為：根據(jù)實驗得出的氫氣的體積，可計算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比（或根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計算與樣品質(zhì)量相同的氫化鈣可生成氫氣的質(zhì)量，并轉(zhuǎn)化成氫氣的體積，再與實驗中所得的氫氣體積作對比）．

點評 解答時注意分析題目所給信息并結(jié)合所學(xué)知識，對信息加以整合，依據(jù)題意分析問題、解決問題．