Question

已知：堿金屬或堿土金屬（ⅡA）與H₂在隔絕空氣加熱時可以發(fā)生反應，生成離子型金屬氫化物，如NaH、CaH₂等，它們易與水反應．現(xiàn)有甲、乙兩位同學分別設(shè)計了制備純凈CaH₂的實驗，裝置如圖所示（分別以序號Ⅰ、Ⅱ表示），鐵架臺等夾持固定儀器已略去（H₂的穩(wěn)定性強于HCl）．

請回答下列問題
（1）鋅與鹽酸反應的離子方程式為

 

；
（2）最后實驗結(jié)果顯示，兩位同學的實驗裝置設(shè)計都有缺陷．
裝置Ⅰ的不足之處是

 

，
裝置Ⅱ的不足之處是

 

；
（3）請你從兩套裝置中選取你認為合理的部分，按從左到右的順序組裝一套制取CaH₂的合理裝置（用序號A、B、C…表示）

 

；
（4）檢查完裝置的氣密性后，為了保證產(chǎn)品的純度和實驗安全必須先

 

，然后再

 

，才能點燃酒精燈加熱．
（5）軍事和氣象野外作業(yè)常用CaH₂做生氫劑，使之與水反應產(chǎn)生H₂，其反應的化學方程式為

 

，該反應中的氧化劑是

 

．

Answer 1

考點：制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗題

分析：（1）新和鹽酸反應生成氯化鋅和氫氣；
（2）由于鹽酸易揮發(fā)，鋅與鹽酸反應制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，需先除去；
（3）因堿金屬或堿土金屬（Ⅱ族）與H₂在隔絕空氣加熱時發(fā)生反應，所以需把裝置中的空氣排凈；
（4）氫氣是可燃性氣體混有空氣點燃或加熱會發(fā)生爆炸，需要裝置中充滿氫氣后驗證氣體純凈后，再加熱；
（5）CaH₂與水反應產(chǎn)生H₂，反應中鹽酸化合價降低的物質(zhì)做氧化劑分析；

解答： 解：（1）鋅與鹽酸反應的化學方程式為Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑； 
（2）鋅與鹽酸反應制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，會與鋅反應．濃硫酸只除去水蒸氣，故應增加除氯化氫裝置．故裝置Ⅰ的不足之處是制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；CaH₂易與水反應，為防空氣中水與CaH₂反應，應在制CaH₂裝置后加干燥裝置． 故裝置Ⅱ的不足之處是制CaH₂裝置后缺少干燥裝置．
故答案為：制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；制CaH₂裝置后缺少防止空氣中水蒸汽進入的裝置；
（3）C中堿石灰會把氫氣中的雜質(zhì)氯化氫和水吸收，B中堿石灰可防止空氣中水蒸氣與CaH₂反應，按從左到右的順序組裝一套制取CaH₂的合理裝置為：D、B（E）、C；
故答案為：D、B（E）、C；
（4）氫氣具有可燃性，為防爆炸，故加熱前應先檢查氫氣的純度，尾氣處理可采取燃燒的方法．
故答案為：通氫氣；檢驗氫氣純度；
（5）根據(jù)題給信息，反應物為CaH₂和水，產(chǎn)物為氫氣和氫氧化鈣，由此可寫出化學方程式為CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，反應中水的氫元素化合價從+1價變化為0價，化合價降低，所以水做氧化劑；
故答案為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，氧化劑．

點評：本題考查了物質(zhì)制備的實驗方法和性質(zhì)探究，進行實驗評價時，可從實驗目的、裝置特點、題給信息及試劑性質(zhì)綜合考慮，題目難度中等．