Question

【題目】氫化鈣（CaH2）固體是登山運動常用的能源提供劑，氫化鈣要封保存，一旦接觸到水就發生反應生成氫氧化鈣和氫氣，氫化鈣通常用氫氣與金屬鈣加熱制取，圖1是模擬制取裝置。

回答下列問題：

（1）利用圖1實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后裝入藥品，打開分液漏斗活塞_____（請按正確的順序填入下列步驟的序號）。

①加熱反應一段時間 ②收集氣體并檢驗其純度

③關閉分液漏斗活塞 ④停止加熱，充分冷卻

（2）為了確認進人裝置C的氫氣已經干燥，應在B、C之間再接一裝置，該裝置中加入的試劑是___，裝置D的作用是________。

（3）某同學利用圖2裝置測定上述實驗中得到的氫化鈣的含量。他稱取m g所制得的氫化鈣樣品，實驗前后量氣管中液面讀數分別為V1 mL、V2 mL。（上述氣體體積均換算為標準狀況下）

①裝置中導管a的作用是_______。

②如何判斷樣品與水完全反應：______。

③產生的氫氣體積為________mL。若未冷卻至室溫即讀數，則氫化鈣含量_______（填“偏高”、“偏低”、“無影響”）。

（4）請你再設計一種氫化鈣純度的測定方法：__________。

Answer 1

【答案】②①④③ 無水硫酸銅 防止空氣中的水蒸氣進入C裝置 平衡分液漏斗與錐形瓶內氣體壓強，使分液漏斗中的水順利滴下；同時使滴入錐形瓶內水的體積等于進入分液漏斗內的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差 量氣筒中液面不再變化 V1-V2 偏高 稱取一定量的樣品（m1 g），加入鹽酸溶液至不再冒氣泡（反應完全），然后將溶液蒸發得到氯化鈣固體（m2 g），根據m1、m2即可得到氫化鈣的純度。

【解析】

結合題干信息，裝置A為稀硫酸和鋅粒發生置換反應生成H2的裝置，由于生成氫氣中帶有水蒸氣，而氫化鈣接觸到水時發生反應生成氫氧化鈣和氫氣，H2在發生加熱反應之前需要干燥，裝置B為干燥H2的裝置，C為鈣與氫氣加熱制得氫化鈣的裝置，D為吸收空氣中的水蒸氣的裝置，據此分析解答問題。

(1)有氣體參加加熱或燃燒的反應需要首先驗純，實驗完畢后先熄火、冷卻，再停止氣體生成，防止倒吸發生爆炸，正確的操作順序為：②①④③，故答案為：②①④③；

(2)氫化鈣接觸到水時發生反應生成氫氧化鈣和氫氣，H2在發生加熱反應之前需要干燥，一般用無水氯化鈣，裝置B的作用是除去氫氣中的水蒸氣，為了檢驗氫氣中的水蒸氣已經完全除去，應在B、C之間再接一裝有無水硫酸銅的裝置，裝置D的作用是防止空氣中的水蒸氣進入C裝置，故答案為：無水硫酸銅；防止空氣中的水蒸氣進入C裝置；

(3)①導管a可以起平衡壓強的作用，從而便于液體流下，也不會產生由于液體引起的壓強差，故答案為：平衡分液漏斗與錐形瓶內氣體壓強，使分液漏斗中的水順利滴下；同時使滴入錐形瓶內水的體積等于進入分液漏斗內的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氫氣體積誤差；

②當量氣管中的液面不再變化時則反應已完全，故答案為：量氣筒中液面不再變化；

③讀數差即為生成氫氣的體積，即產生的氫氣的體積為(V1-V2)mL，未冷卻使得測得的體積比實際體積大，最終結果偏高，故答案為：偏高；

(4)由題干信息分析可知，氫化鈣可與酸反應，則測量氫化鈣純度，可稱取一定量的樣品(m1 g)，加入鹽酸溶液至不再冒氣泡(反應完全)，然后將溶液蒸發得到氯化鈣固體(m2 g)，根據m1、m2即可得到氫化鈣的純度，故答案為：稱取一定量的樣品(m1 g)，加入鹽酸溶液至不再冒氣泡(反應完全)，然后將溶液蒸發得到氯化鈣固體(m2 g)，根據m1、m2即可得到氫化鈣的純度。