Question

【題目】氫化鈣（CaH2）固體是登山運動員常用的能源提供劑．氫化鈣要密封保存，一旦接觸到水就發生反應生成氫氧化鈣和氫氣，氫化鈣在一定條件下與氧氣反應生成的產物不只一種．氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱制取，如圖1是模擬制取裝置．

請回答下列問題：
（1）利用上述裝置制取氫化鈣時按氣流方向連接順序為（填儀器接口的字母編號）．
i→→→→→→→a
（2）裝有無水氯化鈣裝置的作用是 ．
（3）根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗活塞；（請按正確的順序填入下列步驟的標號）．
A.加熱反應一段時間
B.收集氣體并檢驗其純度
C.關閉分液漏斗活塞
D.停止加熱，充分冷卻
（4）甲同學設計了一個實驗，測定上述實驗中得到的氫化鈣的純度．請完善下列實驗步驟：
①樣品稱量；
②加入溶液（填化學式），攪拌；
③（填操作名稱）；洗滌；干燥
④稱量碳酸鈣．
（5）利用上述題目中給出的裝置（試劑可另選）設計實驗，用化學方法證明產物中含有氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現象 ．
（6）乙同學利用圖2所示裝置測定上述實驗中得到的氫化鈣的純度．他稱取46mg所制得的氫化鈣樣品，記錄開始時注射器活栓停留在lO.00mL刻度處，反應結束后充分冷卻，活栓最終停留在57.04mL刻度處（上述氣體體積均在標準狀況下測定）．試通過計算求樣品中氫化鈣的純度： ．

Answer 1

【答案】
（1）e；f；d；c；j（或k）；k（或j）
（2）干燥氫氣
（3）ABCD
（4）Na2CO3；過濾
（5）取適量氫化鈣，在氧氣中燃燒，用無水硫酸銅檢驗生成物，若固體變藍，說明是氫化鈣
（6）91.3%
【解析】解：（1）鈣屬于極活潑的金屬，極易與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氫氣中會混有水蒸氣和氯化氫，所以在與鈣化合之前需要除雜和干燥，分別選用試劑是氫氧化鈉和濃硫酸；同時為防止空氣中水蒸氣進入，最后還需要連接干燥管，所以正確的順序為：i→e→f→d→c→j（或k）→k（或j）→a；
所以答案是：i→e→f→d→c→j（或k）→k（或j）→a；（2）裝有無水氯化鈣裝置的作用是干燥氫氣，所以答案是：干燥氫氣；（3）有氣體參加加熱或燃燒的反應需要首先驗純，實驗完畢后先熄火、冷卻，再停止氣體生成，防止倒吸發生爆炸，故正確的操作順序為：BADC，
所以答案是：BADC；（4）從最終稱量碳酸鈣可知，應加入碳酸鈉溶液，使CaH2反應的同時得到碳酸鈣沉淀，然后經過濾、洗滌、烘干、稱量，確定純度，
所以答案是：Na2CO3；過濾；（5）取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應，將反應氣相產物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變為藍色證明為氫化鈣，
所以答案是：取適量氫化鈣，在氧氣中燃燒，用無水硫酸銅檢驗生成物，若固體變藍，說明是氫化鈣；（6）由注射器D開始時活塞停留在10mL刻度處，反應結束后充分冷卻，活塞最終停留57.04mL刻度處，可知生成氫氣：57.04mL﹣10mL=47.04mL，所以氫氣的質量為： ×2g/mol=0.0042g=4.2mg，設混合物中氫化鈣的質量為x，生成氫氣質量為y，則鈣的質量為46mg﹣x，鈣與水反應生成氫氣質量為4.2mg﹣y，則：

CaH2	+2H2O═Ca（OH）2+		2H2↑
42			4
x			y

所以42：4=x：y，
整理的y=

Ca	+2H2O═Ca（OH）2+		H2↑
40			2
46mg﹣x			4.2mg﹣y

所以40：2=（46mg﹣x）：（4.2mg﹣y），
將y= 代入，解得x=42mg，
所以樣品中氫化鈣的純度為： ×100%=91.30%，
所以答案是：91.3%．