Question

【題目】氫化鈣（CaH2）固體是登山運(yùn)動(dòng)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(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，氫化鈣在一定條件下與氧氣反應(yīng)生成的產(chǎn)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(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）利用上述裝置制取氫化鈣時(shí)按氣流方向連接順序?yàn)椋ㄌ顑x器接口的字母編號(hào)）．
i→→→→→→→a
（2）裝有無(wú)水氯化鈣裝置的作用是 ．
（3）根據(jù)完整的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開(kāi)分液漏斗活塞；（請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的標(biāo)號(hào)）．
A.加熱反應(yīng)一段時(shí)間
B.收集氣體并檢驗(yàn)其純度
C.關(guān)閉分液漏斗活塞
D.停止加熱，充分冷卻
（4）甲同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)中得到的氫化鈣的純度．請(qǐng)完善下列實(shí)驗(yàn)步驟：
①樣品稱量；
②加入溶液（填化學(xué)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法證明產(chǎn)物中含有氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)要步驟及觀察到的現(xiàn)象 ．
（6）乙同學(xué)利用圖2所示裝置測(cè)定上述實(shí)驗(yàn)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(kāi)始時(shí)注射器活栓停留在lO.00mL刻度處，反應(yīng)結(jié)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(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）．試通過(guò)計(jì)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(guò)濾
（5）取適量氫化鈣，在氧氣中燃燒，用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)生成物，若固體變藍(lán)，說(shuō)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(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氫氣中會(huì)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(shí)為防止空氣中水蒸氣進(jìn)入，最后還需要連接干燥管，所以正確的順序?yàn)椋篿→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(wú)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(yīng)需要首先驗(yàn)純，實(shí)驗(yàn)完畢后先熄火、冷卻，再停止氣體生成，防止倒吸發(fā)生爆炸，故正確的操作順序?yàn)椋築ADC，
所以答案是：BADC；（4）從最終稱量碳酸鈣可知，應(yīng)加入碳酸鈉溶液，使CaH2反應(yīng)的同時(shí)得到碳酸鈣沉淀，然后經(jīng)過(guò)濾、洗滌、烘干、稱量，確定純度，
所以答案是：Na2CO3；過(guò)濾；（5）取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過(guò)裝有無(wú)水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)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(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)生成物，若固體變藍(lán)，說(shuō)明是氫化鈣；（6）由注射器D開(kāi)始時(shí)活塞停留在10mL刻度處，反應(yīng)結(jié)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(zhì)量為： ×2g/mol=0.0042g=4.2mg，設(shè)混合物中氫化鈣的質(zhì)量為x，生成氫氣質(zhì)量為y，則鈣的質(zhì)量為46mg﹣x，鈣與水反應(yīng)生成氫氣質(zhì)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%．