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【題目】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,某化學小組的同學在老師的指導下制備氫化鈣.

[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,遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣.

鈣遇水立即發生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣,并放出大量的熱.

標準狀況下氫氣的密度為0.09g/L

[進行實驗]小組同學設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中發生反應的化學方程式______________________________

2BD中所盛試劑相同,該試劑為_____________,其作用分別是_______________________________________________

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__________________

4)裝置C中制取氫化鈣的化學方程式是______________________

[實驗反思]小組同學通過反思提出問題:上述制得的氫化鈣是否純凈?

他們再次設計實驗進行檢驗,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量的氫化鈣樣品,按圖所示連接儀器(固定裝置略).

步驟2:將Y形管傾斜,使A中的水全部進入B中,完全反應后,冷卻至室溫,讀取量筒讀數.

5)通過上述實驗可分析出制得的氫化鈣是否純凈,其依據是______________________________

【答案】Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;濃硫酸干燥氫氣防止空氣中的水蒸汽進入C中;排除裝置內的空氣,防止加熱時產生爆炸;H2+Ca CaH2;根據實驗得出的氫氣的體積,可計算出氫氣的質量,再根據氫化鈣與水反應的化學方程式,計算出所需氫化鈣的質量,并與氫化鈣樣品質量作對比.

【解析】(1)實驗室用稀硫酸和鋅粒反應制取氫氣,化學方程式Zn+H2SO4=ZnSO4+H2↑;
(2)用氫氣與鈣加熱制得氫化鈣,因鈣遇水立即發生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣,并放出大量的熱,所以與鈣反應的氫氣必須是干燥的氫氣,故制取的氫氣需通過濃硫酸進行干燥,因生成的氫化鈣遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣,因此為防止防止空氣中的水蒸汽進入C中,需在D中裝有濃硫酸進行干燥;
(3)點燃不純的氫氣可能會發生爆炸,因此氫氣與鈣加熱反應前需將裝置內的空氣排出,故實驗時先打開A中活塞,一段時間后,再點燃C中酒精燈,以排除裝置內的空氣,防止加熱時產生爆炸;
(4)鈣和氫氣反應在加熱的條件下生成氫化鈣,反應的方程式為H2+CaCaH2
【實驗反思】
根據圖示,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,根據生成氫氣的質量求出氫化鈣的質量,然后與樣品質量作對比即可。

練習冊系列答案
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回答下列問題:

1)寫出a處反應的化學方程式____________________________________________

2)試管中的液體反應一段時間后,處濾紙條的變化為_____________。待試管中反應停止后,給玻璃管放有蘸過品紅溶液的濾紙處微微加熱,濾紙條的變化為_______

3)待試管中液體冷卻后,將試管上層液體倒去,再慢慢加入少量水,可觀察溶液呈______色。

4)玻璃導管口處纏放一團蘸有Na2CO3溶液的棉花所起的作用是____________

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