Question

7．氫化鎂（MgH₂）是一種相對(duì)廉價(jià)的儲(chǔ)氫材料，遇水易發(fā)生反應(yīng)，在潮濕空氣中能自燃．某興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鎂．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）實(shí)驗(yàn)裝置中，按氣體流向的依次連接合理順序?yàn)閑abfgc（填儀器接口處的字母編號(hào)）．
（2）用連接好的實(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；打開分液漏斗活塞，②③④①（用編號(hào)按正確的順序排列下列步驟）．
①關(guān)閉分液漏斗活塞                 ②收集氣體并檢驗(yàn)純度
③加熱反應(yīng)一段時(shí)間                 ④停止加熱，充分冷卻
（3）為了確認(rèn)進(jìn)入裝置D中的氫氣已經(jīng)干燥，可在D裝置前面再加一個(gè)裝置，該裝置中加入的試劑的名稱是無(wú)水硫酸銅．
（4）通過上述方法制得的氫化鎂樣品中�；煊形赐耆�反應(yīng)的鎂和其他雜質(zhì)，假設(shè)樣品中的氫化鎂與水完全反應(yīng)，而鎂粉和其他雜質(zhì)均不與水反應(yīng)）．測(cè)定實(shí)驗(yàn)樣品純度的方法步驟如下：
Ⅰ．檢查裝置氣密性，裝入藥品，按如圖（固定裝置省略）所示連接儀器．

Ⅱ．調(diào)整水準(zhǔn)管高度，使量氣裝置兩邊的液面保持同一水平．讀取液面所在的刻度數(shù)據(jù)為10.0mL．
Ⅲ．將Y形管慢慢傾斜，直到B端的水全部與A端的樣品混合．
Ⅳ．反應(yīng)結(jié)束，冷卻至室溫，再次讀取液面所在刻度數(shù)據(jù)為128.0mL．
回答下列問題：
①第Ⅳ步驟在讀取量氣管中數(shù)據(jù)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)水準(zhǔn)管中的液面低于量氣管中液面，應(yīng)采取的措施是抬高（或移動(dòng)）水準(zhǔn)管位置，使水準(zhǔn)管、量氣管內(nèi)液面相平．
②反應(yīng)生成氫氣的體積為118.0mL．
③已知該實(shí)驗(yàn)條件下，氫氣的密度為0.09mg/mL．樣品中氫化鎂的純度為69.03%（結(jié)果精確到0.01%）．
（5）請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)定性實(shí)驗(yàn)，鑒別鎂粉與氫化鎂粉末（不可使用水），寫出實(shí)驗(yàn)的簡(jiǎn)要步驟、現(xiàn)象及結(jié)論分別取適量的固體粉末，在加熱的條件下與干燥的氧氣反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通過裝有無(wú)水硫酸銅的干燥管，若觀察到白色固體變藍(lán)，則固體樣品為MgH₂，若白色固體沒有變藍(lán)，則固體樣品為鎂粉．

Answer 1

分析 （1）制備LiH固體需要制備氫氣和鋰發(fā)生反應(yīng)，LiH在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒，所以制備得到的氫氣必須干燥純凈，利用C裝置制備氫氣，用這種A中的堿石灰除去氫氣中的氯化氫和水蒸氣，通入裝置D中加熱和鋰反應(yīng)生成氫化鋰，最后連接裝置B防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置D和生成的氫化鋰發(fā)生反應(yīng)；
（2）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；
（3）用無(wú)水硫酸銅可以檢驗(yàn)氣體中是否含有水；
（4））①讀取量氣管中數(shù)據(jù)時(shí)，為減小誤差，應(yīng)使水準(zhǔn)管、量氣管內(nèi)液面相平；
②反應(yīng)生成氫氣的體積為量氣管中兩次液面刻度的差值；
③根據(jù)m=ρV可計(jì)算出氫氣的質(zhì)量，根據(jù)方程式MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑可計(jì)算出氫化鎂的質(zhì)量，進(jìn)而確定樣品中氫化鎂的純度；
（5）鎂粉與氧氣反應(yīng)生成 氧化鎂，而氫化鎂與氧氣反應(yīng)能生成水，根據(jù)是否有水產(chǎn)生鑒別鎂粉與氫化鎂．

解答 解：（1）制備LiH固體需要制備氫氣和鋰發(fā)生反應(yīng)，LiH在干燥的空氣中能穩(wěn)定存在，遇水或酸能夠引起燃燒，所以制備得到的氫氣必須干燥純凈，利用C裝置制備氫氣，用這種A中的堿石灰除去氫氣中的氯化氫和水蒸氣，通入裝置D中加熱和鋰反應(yīng)生成氫化鋰，最后連接裝置B防止空氣中的水蒸氣和二氧化碳進(jìn)入裝置D和生成的氫化鋰發(fā)生反應(yīng)，裝置連接順序?yàn)椋篹接a，b接f，g接c，
故答案為：eabfgc；
（2）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)棰冖邰堍伲?br />故答案為：②③④①；
（3）用無(wú)水硫酸銅可以檢驗(yàn)氣體中是否含有水，所以可在D裝置前面再加一個(gè)裝置，該裝置中加入無(wú)水硫酸銅，
故答案為：無(wú)水硫酸銅；
（4）①讀取量氣管中數(shù)據(jù)時(shí)，為減小誤差，應(yīng)使水準(zhǔn)管、量氣管內(nèi)液面相平，
故答案為：抬高（或移動(dòng)）水準(zhǔn)管位置，使水準(zhǔn)管、量氣管內(nèi)液面相平；
②反應(yīng)生成氫氣的體積為量氣管中兩次液面刻度的差值，所以氫氣的體積為128.0mL-10.0mL=118.0mL，
故答案為：118.0；
③根據(jù)m=ρV可計(jì)算出氫氣的質(zhì)量為0.09mg/mL×118.0mL=10.62mg，根據(jù)方程式MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑可知?dú)浠�鎂的質(zhì)量為$\frac{26}{4}×10.62$mg=69.03mg，所以樣品中氫化鎂的純度為$\frac{69.03mg}{100mg}$×100%=69.03%，
故答案為：69.03%；
（5）鎂粉與氧氣反應(yīng)生成 氧化鎂，而氫化鎂與氧氣反應(yīng)能生成水，根據(jù)是否有水產(chǎn)生鑒別鎂粉與氫化鎂，實(shí)驗(yàn)方法為：分別取適量的固體粉末，在加熱的條件下與干燥的氧氣反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通過裝有無(wú)水硫酸銅的干燥管，若觀察到白色固體變藍(lán)，則固體樣品為MgH₂，若白色固體沒有變藍(lán)，則固體樣品為鎂粉，
故答案為：分別取適量的固體粉末，在加熱的條件下與干燥的氧氣反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通過裝有無(wú)水硫酸銅的干燥管，若觀察到白色固體變藍(lán)，則固體樣品為MgH₂，若白色固體沒有變藍(lán)，則固體樣品為鎂粉．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)組成的實(shí)驗(yàn)探究方法和流程分析判斷，實(shí)驗(yàn)裝置的連接順序和分析判斷，化學(xué)方程式定量計(jì)算的應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．