Question

6．氫化鈣（CaH₂）固體是一種儲氫材料，是登山運(yùn)動員常用的能源提供劑，某化學(xué)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下制備氫化鈣．
[查閱資料]
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得．
氫化鈣要密封保存，遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣．
鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱．
標(biāo)準(zhǔn)狀況下氫氣的密度為0.09g/L．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]小組同學(xué)設(shè)計(jì)的制取裝置如圖所示（固定裝置略）．
回答下列問題：
（1）寫出A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑．
（2）B、D中所盛試劑相同，該試劑為濃硫酸，其作用分別是干燥氫氣、防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中．
（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開A中活塞，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C中酒精燈，其目的是排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸．
（4）裝置C中制取氫化鈣的化學(xué)方程式是H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂．
[實(shí)驗(yàn)反思]小組同學(xué)通過反思提出問題：上述制得的氫化鈣是否純凈？
他們再次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)步驟如下：
步驟1：檢查裝置氣密性，裝入足量的水和已稱好質(zhì)量的氫化鈣樣品，按圖所示連接儀器（固定裝置略）．

步驟2：將Y形管傾斜，使A中的水全部進(jìn)入B中，完全反應(yīng)后，冷卻至室溫，讀取量筒讀數(shù)．
通過上述實(shí)驗(yàn)可分析出制得的氫化鈣是否純凈，其依據(jù)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的氫氣的體積，可計(jì)算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比．

Answer 1

分析 （1）Zn與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鋅和氫氣；
（2）由實(shí)驗(yàn)裝置可知，因Ca與水反應(yīng)，則B、D中均利用濃硫酸吸收水，在C中發(fā)生Ca與氫氣的反應(yīng)；
（3）氫氣不純，加熱易發(fā)生爆炸；
（4）Ca與氫氣發(fā)生反應(yīng)生成氫化鈣；
【實(shí)驗(yàn)反思】利用氫氣的質(zhì)量計(jì)算氫化鈣的質(zhì)量，從而判斷是否純凈．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用稀硫酸和鋅粒反應(yīng)制取氫氣，化學(xué)方程式Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，故答案為：Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑；
（2）用氫氣與鈣加熱制得氫化鈣，因鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，并放出大量的熱，所以與鈣反應(yīng)的氫氣必須是干燥的氫氣，故制取的氫氣需通過濃硫酸進(jìn)行干燥，因生成的氫化鈣遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，因此為防止防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中，需在D中裝有濃硫酸進(jìn)行干燥，
故答案為：濃硫酸；干燥氫氣；防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中；
（3）點(diǎn)燃不純的氫氣可能會發(fā)生爆炸，因此氫氣與鈣加熱反應(yīng)前需將裝置內(nèi)的空氣排出，故實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開A中活塞，一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃C中酒精燈，以排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸，
故答案為：排除裝置內(nèi)的空氣，防止加熱時(shí)產(chǎn)生爆炸；
（4）鈣和氫氣反應(yīng)在加熱的條件下生成氫化鈣，反應(yīng)的方程式為H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂，故答案為：H₂+Ca$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaH₂；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)圖示，要驗(yàn)證氫化鈣是否純凈，可取一定量氫化鈣樣品與水完全反應(yīng)，根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量求出氫化鈣的質(zhì)量，然后與樣品質(zhì)量比較，
故答案為：根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的氫氣的體積，可計(jì)算出氫氣的質(zhì)量，再根據(jù)氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式，計(jì)算出所需氫化鈣的質(zhì)量，并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)方案，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、實(shí)驗(yàn)裝置的作用及實(shí)驗(yàn)技能為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，綜合性較強(qiáng)，題目難度不大．