Question

(14分)氫化鈣(CaH2)是二種常用的儲(chǔ)氫材料，也是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑，需要密封保存，遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣。某研究性學(xué)習(xí)小組模擬生產(chǎn)企業(yè)制取氫化鈣。

【實(shí)驗(yàn)】

用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)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(guān)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是 。

a．其他條件相同時(shí)，粗鋅制取氫氣的速率比純鋅快

b．加熱時(shí)，必須通入氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣，以防止空氣的干擾

c．可以用濃硫酸或堿石灰對(duì)H2進(jìn)行干燥除雜

d．開始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先通入H2，后給金屬鈣加熱

e．已停止實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先停止通入H2，后停止加熱。

【提出假設(shè)】

（2）由于實(shí)驗(yàn)中操作不當(dāng)，金屬鈣或氫化鈣都可能被氧化。該小組甲同學(xué)對(duì)反應(yīng)后的固體產(chǎn)物成分提出如下假設(shè)。

假設(shè)l：含有Ca 和CaH2。

假設(shè)2：含有CaH2和CaO。

假設(shè)3：含有 。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，驗(yàn)證假設(shè)】

（3）定性實(shí)驗(yàn)用化學(xué)方法鑒別Ca與CaH2，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)完成下表中內(nèi)容。

實(shí)驗(yàn)步驟(不要求寫具體操作過程)	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
取少量固體樣品，…

（4）定量實(shí)驗(yàn) 測(cè)定Ca 和CaH2 混合物中CaH2 的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

①取m1g樣品與水完全反應(yīng)，利用如圖裝置測(cè)定生成的氣體體積時(shí)，在 時(shí)進(jìn)行收集（填字母）

a．剛開始有氣泡時(shí) b．氣泡連續(xù)均勻時(shí) c．氣體經(jīng)過驗(yàn)純后，再收集

②如果裝置氣密性良好，操作正確，乙同學(xué)認(rèn)為：由于液體加入，導(dǎo)致氣體的體積測(cè)定偏大，則計(jì)算出氫化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù) （天“偏高”、“偏低”“無影響”）

【反思與交流】

（5）登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是氫化鈣是固體，攜帶方便。既然金屬鈣與水反應(yīng)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(diǎn)是 。

Answer 1

（1）acd （2）CaH2或CaH2、CaO、Ca （3）取少量固體在干燥條件下與氧氣反應(yīng)，將產(chǎn)生的產(chǎn)物通入裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察無水硫酸銅變藍(lán)色 （4）a；偏高

（5）等質(zhì)量的鈣和CaH2，CaH2產(chǎn)生的氫氣多

【解析】

試題分析：（1）a、其他條件相同時(shí)，粗鋅制取氫氣時(shí)可以形成原電池，可以反應(yīng)速率，a正確；b、加熱時(shí)，應(yīng)先通入氫氣排盡裝置中空氣，氮?dú)庠诩訜岬臈l件下也能與鈣反應(yīng)，b錯(cuò)誤；c、氫氣與濃硫酸或堿石灰不反應(yīng)，因此可以用濃硫酸或堿石灰對(duì)H2進(jìn)行干燥除雜，正確；d、始實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先通入H2，排盡裝置中的空氣，防止鈣被氧化，正確；e、已停止實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先停止加熱，或停止通入H2，錯(cuò)誤，答案選acd。

（2）根據(jù)假設(shè)1和2可知，假設(shè)3應(yīng)該是含有CaH2或CaH2、CaO、Ca。

（3）冠軍化學(xué)式可知?dú)浠�鈣燃燒的產(chǎn)物中含有水，利用無水硫酸銅檢驗(yàn)即可。即取少量固體在干燥條件下與氧氣反應(yīng)，將產(chǎn)生的產(chǎn)物通入裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察無水硫酸銅變藍(lán)色，證明是氫化鈣，反之是鈣。

（4）①測(cè)定生成的氣體體積時(shí)必須從剛開始就收集，因?yàn)榉磻?yīng)后錐形瓶?jī)?nèi)會(huì)存有氫氣，與原來存有的空氣抵消，體積才基本保持不變，即答案選a；

②因液體加入引起氣體排出，導(dǎo)致氣體體積測(cè)定變大，則氫化鈣質(zhì)量偏高。

（5）根據(jù)方程式Ca＋2H2O＝Ca(OH)2＋H2↑、CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑可知，等質(zhì)量的鈣和氫化鈣相比，氫化鈣產(chǎn)生的氫氣多。

考點(diǎn)：考查氫化鈣制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與探究