Question

（8分）氫化鈣（CaH₂）是一種儲氫材料，是登山運動員常用的能源提供劑。甲、乙兩位同學選用如下裝置，用氫氣與金屬鈣加熱制備氫化鈣。實驗結束后，兩位同學對硬質玻璃管中的固體進行如下探究：

【提出問題】硬質玻璃管中的Ca是否完全轉化為CaH₂?
【查閱資料】
① 金屬鈣活動性很強，遇水反應生成氫氧化鈣，同時產生一種氣體；
② 氫化鈣要密封保存，遇水反應放出氫氣。
【猜想與實驗】
1、固體為Ca和CaH₂。
2、固體為CaH₂。
甲同學的探究活動如下：

實驗操作	實驗現象	實驗結論及解釋
① 取少量硬質玻璃管中的固體于試管中，滴入少量的水，收集產生的氣體，并用燃著的木條點燃		有氫氣生成
② 繼續向溶液中滴加酚酞	呈紅色	生成          （填化學式）

甲同學的結論：猜想1正確，固體為Ca和CaH₂。
【實驗反思】
乙同學認為由以上探究活動還不能得出猜想1正確，理由是                   。請你幫助乙設計實驗，寫出主要的實驗步驟、現象和相應的結論：
                                                                      
                                                                      
                                                                      
                                                                      。
【反思討論】
（1）寫出CaH₂與水反應的化學方程式        。
（2）登山運動員常用氫化鈣固體作能源提供劑，與氫氣相比，其優點是        。
（3）制備CaH₂裝置中，玻璃管a的作用是        。

Answer 1

甲同學的探究活動如下：

實驗現象	實驗結論及解釋
冒氣泡；氣體燃燒，產生淡藍色火焰
	Ca(OH)2

【實驗反思】
理由是若固體為CaH₂，遇水反應也會產生相同的現象。
主要的實驗步驟、現象和相應的結論：
取等質量的氫化鈣和待測固體，分別放入兩支試管中，加入足量的水，使其充分反應，收集產生的氣體，比較反應產生氣體的體積。若體積相等，說明玻璃管中Ca完全轉化為CaH₂；若不相等，則說明Ca未完全轉化為CaH₂。
【反思討論】
（1） CaH₂ +2H₂O      Ca(OH)₂ + 2H₂↑。
（2） 便于攜帶、避免爆炸危險。
（3） 檢驗裝置的氣密性。

試題分析：【猜想與實驗】

實驗操作	實驗現象	實驗結論及解釋
① 取少量硬質玻璃管中的固體于試管中，滴入少量的水，收集產生的氣體，并用燃著的木條點燃	冒氣泡；氣體燃燒，產生淡藍色火焰	有氫氣生成
② 繼續向溶液中滴加酚酞	呈紅色	生成Ca(OH)2（填化學式）

【實驗反思】乙同學認為由以上探究活動還不能得出猜想1正確，理由是CaH₂ +2H₂O      Ca(OH)₂ + 2H₂↑，若固體為CaH₂，遇水反應也會產生相同的現象；可以通過以下操作驗證：取等質量的氫化鈣和待測固體，分別放入兩支試管中，加入足量的水，使其充分反應，收集產生的氣體，比較反應產生氣體的體積。若體積相等，說明玻璃管中Ca完全轉化為CaH₂；若不相等，則說明Ca未完全轉化為CaH₂。
【反思討論】
（1）CaH₂與水反應的化學方程式為CaH₂ +2H₂O      Ca(OH)₂ + 2H₂↑。
（2）登山運動員用氫化鈣固體作能源提供劑，與氫氣相比，其優點是便于攜帶、避免爆炸危險。
（3）制備氣體的裝置不能漏氣，故制備CaH₂裝置中，玻璃管a的作用是檢驗裝置的氣密性。
點評：根據題中給定的信息，分析實驗裝置和所用藥品的性質，根據裝置和藥品性質來設計實驗，才能得到探究的結果。書寫化學方程式要遵循客觀事實和質量守恒定律兩個原則，注意化學式要正確，不要忘記反應條件、氣體或者沉淀符號。