Question

氫化鈣(CaH₂)是一種常用的儲氫材料，也是登山運動員常用的能源提供劑．

[資料在線]

Ⅰ．金屬鈣的活動性很強，遇水即刻劇烈反應生成氫氧化鈣，同時產生一種氣體．

Ⅱ．氫化鈣要密封保存，一旦接觸到水就發生反應，放出氫氣．

Ⅲ．用氫氣與金屬鈣加熱的方法可制得氫化鈣．

Ⅳ．白色的無水硫酸銅粉末吸水后會變藍．

[探究一：定性分析]

(1)對于“金屬鈣與水反應生成的氣體”有如下猜想：甲．氧氣，乙．氫氣

你支持________(填“甲”、“乙”)觀點，理由是________．

(2)CaH₂中氫元素的化合價是________，寫出CaH₂與水反應的化學方程式________；

(3)登山運動員常攜帶氫化鈣作為能源提供劑，與攜帶氫氣相比，其優點是________；

(4)用氫氣與金屬鈣加熱可得到氫化鈣，以下是反應裝置圖．

裝置A中裝有鋅粒和稀硫酸，請寫出其反應的化學方程式________，裝置B中裝有無水氯化鈣，其作用是________，若要證明進入C裝置中的氫氣已經干燥，在B、C之間應連接下圖中的哪個裝置：________(填①或②)，現象是________．

(5)制備CaH₂實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，在溶液中滴入酚酞后顯紅色．該同學據此判斷：上述實驗確有CaH₂生成．你認為是否正確________(填“是”或“否”)；原因是________．

[探究二：產物定量測定]

測定原理：根據金屬鈣、氫化鈣都能與水反應生成氣體的原理，采用測定氣體的體積的方法．

(1)取氫化鈣樣品與水反應，利用下圖裝置測定生成的氣體體積時，在________即進行收集(填字母)．

A．氣泡連續均勻時

B．剛開始有氣泡時

(2)利用該裝置，測得的氣體體積總是會偏小，同學討論后采用下圖裝置測定氣體體積．該裝置的優點是________，如何實現A中的水與B中樣品接觸而發生反應________．

(3)稱取46 mg所制得的氫化鈣樣品，注射器D開始時活塞停留在10 mL刻度處，反應結束后充分冷卻，活塞最終停留57.04 mL刻度處．試通過計算求出樣品中氫化鈣的純度(即氫化鈣在樣品中的質量分數)是________．(設該條件下每11.2 mL氫氣的質量為1 mg)

[反思提高]

(1)上述實驗在學校的實驗室內，通過托盤天平等稱量工具________(填“能”、“不能”)完成．

(2)測量小組利用電子天平，采用如下圖所示方法以反應前后失去的質量來求算純度，結果純度的測定值偏________．

Answer 1

答案：
解析：

[探究一：定性分析] 　　(1)乙　鈣與水反應若生成氧氣，反應前后氫氧原子個數比不守恒(反應前氫氧原子個數比為2/1，反應后會大于2/1)．(其他合理方案也可) 　　(2)－1　CaH2＋2H2OCa(OH)2＋2H2↑ 　　(3)固體燃料攜帶方便，且水是登山運動員必須攜帶物質，有水就能提供出高能量的氫能 　　(4)Zn＋H2SO4ZnSO4＋H2；　除去氫氣中混有的水蒸氣；②；　無水硫酸銅不變色 　　(5)否　因為Ca＋2H2OCa(OH)2＋H2↑(文字表述也可以) 　　[探究二：產物定量測定] 　　(1)B； 　　(2)優點(以下4點只要學生答出其中一點即得1分) 　　①排除了“因液體加入引起氣體排出導致的氣體體積測定誤差”的可能； 　　②避免了實驗操作時，無論塞緊橡皮塞的動作多快，都會有氣體逸散的可能； 　　③膠皮管能使兩支管內中氣體壓強保持平衡，便于管A中液體順利流入管B； 　　④評價氣球：氣球膨脹過程還可以在一定程度上緩沖一下壓強，以防氫氣直接快速進入注射器，造成活塞脫落，導致實驗失敗． 　　因為AB管連接處均有膠皮管連接，所以慢慢傾斜A管，直至液體流入B 　　(3)[解]設：樣品中CaH2的質量為X，反應后生成的H2質量為X1； 樣品中金屬Ca的質量為Y，反應后生成的H2質量為Y1； 　　質量分數：42 mg/46 mg×100％＝91.30％ 　　[反思提高](1)不能 　　(2)偏低．