Question

【題目】某實驗小組模擬受熱時H2與Ca3N2反應制取CaH2。回答下列問題。

已知：Ca3N2、CaH2都可以與水反應。

(1)啟普發生器中發生的化學反應方程式是_________。利用該裝置制取氣體的優點是________。

(2)實驗中，先通入氫氣，然后________，再加熱。

(3)裝置連接順序為a、________、h（某些裝置可以重復使用）。其中干燥管的作用是干燥氫氣、____。

(4)H2與Ca3N2制取CaH2隨著溫度不同，生成的氣體也不同。若取集氣瓶中的水溶液，滴加酚酞顯紅色，則制取CaH2的反應方程式為____________。

(5)反應后，設計實驗證明試管中的固體有CaH2:__________________________。

Answer 1

【答案】 Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ 可隨時控制反應的發生和停止 檢驗氫氣純度 c-b-g-f-d-e-g-f 防止Ca3N2和CaH2水解 6H2 + Ca3N2 3CaH2 + 2NH3 灼燒固體，若有水珠生成，則含有固體CaH2

【解析】分析：利用啟普發生器制備氫氣，生成的氫氣中含有水蒸氣和氯化氫，與Ca3N2反應制取CaH2之前需要除去水蒸氣和氯化氫，利用水除去氯化氫，利用氯化鈣干燥氫氣，最后還需要再次連接盛有氯化鈣的干燥管防止空氣中的水蒸氣進入，據此解答。

詳解：(1)啟普發生器制備氫氣，其中發生的化學反應方程式是Zn+2HCl＝ZnCl2 +H2↑。利用該裝置制取氣體的優點是可隨時控制反應的發生和停止。

(2)由于氫氣是可燃性氣體，需要驗純，則實驗中，先通入氫氣，然后檢驗氫氣純度，再加熱。

(3)根據以上分析可知裝置連接順序為a-c-b-g-f-d-e-g-f-h，其中干燥管的作用是干燥氫氣，同時也防止Ca3N2和CaH2水解。

(4)若取集氣瓶中的水溶液，滴加酚酞顯紅色，說明生成物是氨氣，則制取CaH2的反應方程式為6H2+Ca3N23CaH2+2NH3。

(5)CaH2中含有氫元素，固體灼燒時會產生水，所以反應后證明試管中固體有CaH2的實驗方法是灼燒固體，若有水珠生成，則含有固體CaH2。