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(2012•河东区二模)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂.氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气.氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是模

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(2012•河东区二模)氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂.氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气.氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是模拟制取装置.

(1)装置B的作用是______;装置D的作用是______;
(2)利用图1实验装置进行实验,实验步骤如下:检查装置气密性后装入药品;打开分液漏斗活塞,______(请按正确的顺序填入下列步骤的序号).
①加热反应一段时间    ②收集气体并检验其纯度
③关闭分液漏斗活塞    ④停止加热,充分冷却
(3)为了确认进入装置C的氢气已经干燥,应在B、C之间再接一装置,该装置中加入的试剂是:______.
(4)实验结束后,某同学取少量产物,小心加入水中,观察到有气泡冒出,溶液中加入酚酞后显红色,该同学据此断,上述实验确有CaH2生成.
①写出CaH2与水反应的化学方程式______;
②该同学的判断不正确,原因是______.
(5)请你设计一个实验,用化学方法区分钙与氢化钙,写出实验简要步骤及观察到的现象______.
(6)登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂,与氢气相比,其优点是______.
(7)乙同学利用图2装置测定上述实验中得到的氢化钙的纯度(杂质不与水反应).他称取46mg所制得的氢化钙样品,记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处,经过一定的操作,让反应完全进行后充分冷却,活栓最终停留在57.04mL刻度处.(上述气体体积均在标准状况下测定)试通过计算求样品中氢化钙的纯度:______.
▼优质解答
答案和解析
(1)氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气,H2在发生加热反应之前需要干燥,一般用无水氯化钙,故装置B的作用是:除去氢气中的水蒸气,装置D的作用是:防止空气中的水蒸气进入C装置,
故答案为:除去氢气中的水蒸气;防止空气中的水蒸气进入C装置;
(2)有气体参加加热或燃烧的反应需要首先验纯,实验完毕后先熄火、冷却,再停止气体生成,防止倒吸发生爆炸,故正确的操作顺序为:②①④③,
故答案为:②①④③;
(3)检验是否干燥用无水硫酸铜,因为无水硫酸铜遇水变蓝色现象很明显,
故答案为:无水硫酸铜;
(4)①氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气,反应方程式为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑,
故答案为:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑;
②钙和氢化钙与水反应现象相同,所以该同学判断错误,故答案为:钙与水反应时也有相同现象;
(5)钙燃烧生成钙的化合物,氢化钙燃烧生成钙的化合物和水,用无水硫酸铜能检验水的存在,
故答案为:取生成物,在氧气中燃烧,用无水硫酸铜检验生成物,若固体变蓝,说明是氢化钙;
(6)常温下氢化钙为固态,便于携带,故答案为:常温下呈固态,便于携带;
(7)由注射器D开始时活塞停留在10mL刻度处,反应结束后充分冷却,活塞最终停留57.04mL刻度处,可知生成氢气:57.04mL-10mL=47.04mL,所以氢气的质量为:
0.04704L
22.4L/mol
×2g/mol=0.0042g=4.2mg,设混合物中氢化钙的质量为x,生成氢气质量为y,则钙的质量为46mg-x,钙与水反应生成氢气质量为4.2mg-y,则:
CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2
42                  4
X                   Y
所以42:4=x:y,整理的y=
2x
21

Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2
40                2
46mg-x        4.2mg-y
所以40:2=(46mg-x):(4.2mg-y),将y=
2x
21
代入,解得x=42mg,所以样品中氢化钙的纯度为:
42mg
46mg
×100%=91.30%,
故答案为:91.3%.
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