Question

【題目】（12分）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。

【閱讀資料】

①堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物。

②鈣遇水立即發生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣。

③氫化鈣要密封保存，遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣。

【氫化鈣的制備】

氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得。某化學興趣小組設計的制取裝置如圖10所示（固定裝置省略）。

圖10

回答下列問題：

（1）裝置A中制取氫氣的化學方程式為 。

（2）裝置B的作用是 。

（3）裝置C中制取氫化鈣的化學方程式為 。

（4）若不改變溫度，整套裝置氣密性的檢查方法是 。

【產品的定量測定】

通過上述方法制得的氫化鈣樣品中常混有未完全反應的鈣（其余可能的雜質忽略不計）。樣品純度的測定步驟如下：

①檢查裝置氣密性，裝入藥品，按圖11（固定裝置省略）所示連接儀器。

②調整水準管高度，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據為10.0 mL。

③將Y形管慢慢傾斜，直到A端的水全部與B端的樣品混合。

④反應結束，冷卻至室溫，再次讀取液面所在刻度數據為110.0 mL。

回答下列問題：

（5）如何判斷樣品與水完全反應： 。

（6）反應生成氫氣的體積為 mL。

（7）已知該實驗條件下，氫氣的密度為0.09 mg/mL。樣品中氫化鈣的純度為 。（結果精確到0.1%）

Answer 1

【答案】⑴ Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

⑵ 吸收水蒸氣和氯化氫氣體

⑶ Ca+H2 CaH2

⑷ 將活塞關閉后，往分液漏斗中加入適量的水，用手指堵住裝置D的導管口，打開活塞，若氣密性良好，可觀察到分液漏斗內的液面幾乎不下降(合理答案均可)

⑸ 氣泡不再產生(合理答案均可)

⑹ 100.0

⑺ 88.4%

【解析】（1）根據反應裝置可知以鋅和稀鹽酸反應制取氫氣，所以化學方程式為：Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑；（2）在加熱氫氣時可能會生成水蒸汽，稀鹽酸也可能會發，所以氯化鈣的作用就是吸收水蒸氣和氯化氫氣體；（3）根據質量守恒原理寫出制取氫化鈣的化學方程式為Ca+H2 CaH2；（4）使裝置達到密閉，分液漏斗中液面不發生變化，就可說明裝置氣密性良好；（5）氣泡不再產生，說明已完全反應；（6）因為氫氣不溶于水