Question

(14分)氫化鈣(CaH2)是二種常用的儲氫材料，也是登山運動員常用的能源提供劑，需要密封保存，遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣。某研究性學習小組模擬生產(chǎn)企業(yè)制取氫化鈣。

【實驗】

用鋅粒和稀硫酸反應制得干燥、純凈的氫氣，再與金屬鈣在加熱的條件下直接化合，即可制得CaH2。

（1）下列有關該實驗的說法正確的是 。

a．其他條件相同時，粗鋅制取氫氣的速率比純鋅快

b．加熱時，必須通入氮氣作為保護氣，以防止空氣的干擾

c．可以用濃硫酸或堿石灰對H2進行干燥除雜

d．開始實驗時，應先通入H2，后給金屬鈣加熱

e．已停止實驗時，應先停止通入H2，后停止加熱。

【提出假設】

（2）由于實驗中操作不當，金屬鈣或氫化鈣都可能被氧化。該小組甲同學對反應后的固體產(chǎn)物成分提出如下假設。

假設l：含有Ca 和CaH2。

假設2：含有CaH2和CaO。

假設3：含有 。

【設計實驗方案，驗證假設】

（3）定性實驗用化學方法鑒別Ca與CaH2，請設計實驗完成下表中內(nèi)容。

實驗步驟(不要求寫具體操作過程)	預期現(xiàn)象和結論
取少量固體樣品，…

（4）定量實驗 測定Ca 和CaH2 混合物中CaH2 的質量分數(shù)。

①取m1g樣品與水完全反應，利用如圖裝置測定生成的氣體體積時，在 時進行收集（填字母）

a．剛開始有氣泡時 b．氣泡連續(xù)均勻時 c．氣體經(jīng)過驗純后，再收集

②如果裝置氣密性良好，操作正確，乙同學認為：由于液體加入，導致氣體的體積測定偏大，則計算出氫化鈣的質量分數(shù) （天“偏高”、“偏低”“無影響”）

【反思與交流】

（5）登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點是氫化鈣是固體，攜帶方便。既然金屬鈣與水反應也能生成氫氣，為什么還要講金屬鈣制備成氫化鈣呢？你的觀點是 。

Answer 1

（1）acd （2）CaH2或CaH2、CaO、Ca （3）取少量固體在干燥條件下與氧氣反應，將產(chǎn)生的產(chǎn)物通入裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察無水硫酸銅變藍色 （4）a；偏高

（5）等質量的鈣和CaH2，CaH2產(chǎn)生的氫氣多

【解析】

試題分析：（1）a、其他條件相同時，粗鋅制取氫氣時可以形成原電池，可以反應速率，a正確；b、加熱時，應先通入氫氣排盡裝置中空氣，氮氣在加熱的條件下也能與鈣反應，b錯誤；c、氫氣與濃硫酸或堿石灰不反應，因此可以用濃硫酸或堿石灰對H2進行干燥除雜，正確；d、始實驗時，應先通入H2，排盡裝置中的空氣，防止鈣被氧化，正確；e、已停止實驗時，應先停止加熱，或停止通入H2，錯誤，答案選acd。

（2）根據(jù)假設1和2可知，假設3應該是含有CaH2或CaH2、CaO、Ca。

（3）冠軍化學式可知氫化鈣燃燒的產(chǎn)物中含有水，利用無水硫酸銅檢驗即可。即取少量固體在干燥條件下與氧氣反應，將產(chǎn)生的產(chǎn)物通入裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察無水硫酸銅變藍色，證明是氫化鈣，反之是鈣。

（4）①測定生成的氣體體積時必須從剛開始就收集，因為反應后錐形瓶內(nèi)會存有氫氣，與原來存有的空氣抵消，體積才基本保持不變，即答案選a；

②因液體加入引起氣體排出，導致氣體體積測定變大，則氫化鈣質量偏高。

（5）根據(jù)方程式Ca＋2H2O＝Ca(OH)2＋H2↑、CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑可知，等質量的鈣和氫化鈣相比，氫化鈣產(chǎn)生的氫氣多。

考點：考查氫化鈣制備實驗方案設計與探究