Question

2005年5月22日，中國登山測量隊成功登上珠峰峰頂，圓滿完成珠峰高度最新測量工作．登山隊員常用的能源是氫化鈣（CaH₂）固體，CaH₂與水反應生成氫氣共燃燒之需．現有甲、乙兩位同學分別設計了制備CaH₂的實驗，裝置如圖所示（分別以序號Ⅰ、Ⅱ表示），圖中鐵架臺等夾持固定裝置已略去．

請回答下列問題
（1）制取氫化鈣的化學方程式為：

Ca+H₂

△   .

CaH₂

；
（2）最后實驗結果顯示，兩位同學的實驗裝置設計都有缺陷．裝置Ⅰ的不足之處是

制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置

，裝置Ⅱ的不足之處是

制CaH₂裝置后缺少干燥裝置

；
（3）請你從兩套裝置中選取你認為合理的部分，按從左到右的順序組裝一套制取CaH₂的合理裝置（用序號A、B、C…表示）；
（4）登山隊員常用CaH₂與冰反應生成氫氣，在產物中滴入無色酚酞試液后變紅，寫出CaH₂和水反應的化學方程式：

CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑

；
（5）請你談談用氫化鈣固體做能源的優點．

Answer 1

分析：由于鹽酸易揮發，鋅與鹽酸反應制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，需先除去．因堿金屬或堿土金屬（Ⅱ族）與H₂在隔絕空氣加熱時發生反應，所以需把裝置中的空氣排凈．CaH₂與水反應產生H₂，故需要干燥環境．

解答：解：（1）鈣和氫氣在加熱的條件下生成氫化鈣，方程式是Ca+H₂ 

△   .

CaH₂；故答案為：Ca+H₂ 

△   .

CaH₂；
（2）由于鋅與鹽酸反應制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，會與鋅反應．濃硫酸只除去水蒸氣，故應增加除氯化氫裝置．故裝置Ⅰ的不足之處是制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；CaH₂易與水反應，為防空氣中水與CaH₂反應，應在制CaH₂裝置后加干燥裝置． 故裝置Ⅱ的不足之處是制CaH₂裝置后缺少干燥裝置．
故答案為：制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；制CaH₂裝置后缺少干燥裝置；
（3）C中堿石灰會把氫氣中的雜質氯化氫和水吸收，B中堿石灰可防止空氣中水蒸氣與CaH₂反應，故答案為：C、B；
（4）根據題給信息，反應物為CaH₂和水，產物為氫氣和氫氧化鈣，由此可寫出化學方程式為CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑；
故答案為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑；
（5）氫化鈣是固體，攜帶方便，與水作用，能很快產生氫氣，氫氣燃燒，放出的熱量很多且產物為水對空氣不造成污染．故與氫氣做能源相比它的優點是攜帶方便；
故答案為：攜帶方便．

點評：進行實驗評價時，可從實驗目的、裝置特點、題給信息及試劑性質綜合考慮．