(2012?福州)氫化鈣(CaH2)固體是一種儲(chǔ)氫材料,是登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑.
【閱讀資料】
①堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物.
②鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣.
③氫化鈣要密封保存,遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣.
【氫化鈣的制備】
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得.某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的制取裝置如圖1所示(固定裝置省略).

回答下列問題:
(1)裝置A中制取氫氣的化學(xué)方程式為
Zn+2HCl=ZnCl2+H2
Zn+2HCl=ZnCl2+H2

(2)裝置B的作用是
吸收水蒸氣和部分氯化氫氣體
吸收水蒸氣和部分氯化氫氣體

(3)裝置C中制取氫化鈣的化學(xué)方程式為
Ca+H2
  △  
.
 
CaH2
Ca+H2
  △  
.
 
CaH2

(4)若不改變溫度,整套裝置氣密性的檢查方法是
將活塞關(guān)閉后,往分液漏斗中加入適量的水,用手指堵住裝置D的導(dǎo)管口,打開活塞,若氣密性良好,可觀察到分液漏斗內(nèi)的液面幾乎不下降(合理答案均可)
將活塞關(guān)閉后,往分液漏斗中加入適量的水,用手指堵住裝置D的導(dǎo)管口,打開活塞,若氣密性良好,可觀察到分液漏斗內(nèi)的液面幾乎不下降(合理答案均可)

【產(chǎn)品的定量測(cè)定】
通過(guò)上述方法制得的氫化鈣樣品中;煊形赐耆磻(yīng)的鈣(其余可能的雜質(zhì)忽略不計(jì)).樣品純度的測(cè)定步驟如下:
①檢查裝置氣密性,裝入藥品,按圖2(固定裝置省略)所示連接儀器.
②調(diào)整水準(zhǔn)管高度,使量氣裝置兩邊的液面保持同一水平.讀取液面所在的刻度數(shù)據(jù)為10.0mL.
③將Y形管慢慢傾斜,直到A端的水全部與B端的樣品混合.
④反應(yīng)結(jié)束,冷卻至室溫,再次讀取液面所在刻度數(shù)據(jù)為110.0mL.
回答下列問題:
(5)如何判斷樣品與水完全反應(yīng):
量氣管中液面不再變化(合理答案均可)
量氣管中液面不再變化(合理答案均可)

(6)反應(yīng)生成氫氣的體積為
100.0
100.0
mL.
(7)已知該實(shí)驗(yàn)條件下,氫氣的密度為0.09mg/mL.樣品中氫化鈣的純度為
88.4%
88.4%
.(結(jié)果精確到0.1%)
分析:(1)依據(jù)鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)原理書寫方程式;
(2)根據(jù)堿石灰的成分和其中物質(zhì)的性質(zhì)分析解答;
(3)依據(jù)反應(yīng)物、生成物和反應(yīng)條件書寫方程式;
(4)根據(jù)檢查裝置氣密性的方法和題目要求分析解答;
(5)根據(jù)裝置特點(diǎn)和氫化鈣與水反應(yīng)生成氫氣進(jìn)行分析;
(6)氫氣的體積等于反應(yīng)前后液面差;
(7)依據(jù)氫氣的質(zhì)量=氫氣的體積×氫氣的密度求出氫氣的質(zhì)量,再結(jié)合氫化鈣與水反應(yīng)方程式及鈣與水反應(yīng)方程式,求出氫化鈣的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算樣品中氫化鈣的純度.
解答:解:
(1)鋅粒與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣,反應(yīng)的方程式是:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
故答案為:Zn+2HCl=ZnCl2+H2↑;
(2)堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物,氧化鈣與水可反應(yīng),氫氧化鈉可作干燥劑,且與鹽酸能反應(yīng),所以該裝置的作用是吸收水蒸氣和部分氯化氫氣體;
故答案為:吸收水蒸氣和部分氯化氫氣體;
(3)鈣和氫氣在加熱的條件下生成氫化鈣,方程式是Ca+H2 
  △  
.
 
CaH2
故答案為:Ca+H2 
  △  
.
 
CaH2;
(4)要檢查該套裝置的氣密性,可以將活塞關(guān)閉后,往分液漏斗中加入適量的水,然后用手指堵住裝置D的導(dǎo)管口,打開活塞,觀察分液漏斗內(nèi)的液面變化判斷裝置是否漏氣;
故答案為:將活塞關(guān)閉后,往分液漏斗中加入適量的水,用手指堵住裝置D的導(dǎo)管口,打開活塞,若氣密性良好,可觀察到分液漏斗內(nèi)的液面幾乎不下降;(合理答案均可)
(5)由于氫化鈣與水反應(yīng)生成氫氣,所以判斷樣品與水是否完全反應(yīng),可以觀察右邊的量氣管中液面,若不再變化,則已完全反應(yīng);
故答案為:量氣管中液面不再變化(合理答案均可);
(6)氫氣的體積等于反應(yīng)前后液面差,為:110.0mL-10.0mL=100.0mL;
故答案為:100.0;
(7)反應(yīng)生成氫氣的質(zhì)量是:100.0mL×0.09mg/mL=9mg
設(shè)樣品中氫化鈣的質(zhì)量是X,生成氫氣質(zhì)量為Y,則鈣的質(zhì)量為100mg-X,鈣與水反應(yīng)生成氫氣質(zhì)量為9mg-Y則
CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2
42                    4
X                     Y
42
4
=
X
Y
,解得Y=
2X
21


Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2
40                 2
100mg-X           9mg-Y
根據(jù):
40
2
=
100mg-X
9mg-Y

將Y=
2X
21
代入,解得X=88.4mg
所以樣品中氫化鈣的純度為:
88.4mg
100mg
×100%=88.4%;
 故答案為:88.4%.
點(diǎn)評(píng):本題考查內(nèi)容全面而綜合,解答時(shí)要根據(jù)相關(guān)知識(shí)細(xì)心分析解答,尤其是計(jì)算題,能很好的考查學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握和應(yīng)用能力.
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