Question

【題目】某同學對CaH2的制備和性質進行探究。

【閱讀資料】①用H2與鈣加熱制得CaH2 ②鈣遇水立即發生劇烈反應生成一種堿和一種氣體 ③CaH2要密封保存，遇水反應也生成一種堿和一種氣體

【CaH2的制備】設計的制取裝置如圖所示．

(1)裝置B的作用是____________________________；

(2)制備CaH2實驗結束后，取少量產物，小心加入水中，觀察有氣泡產生，在溶液中滴入石蕊試液后顯__________色。該同學據此判斷：實驗中確有氫化鈣生成，其他同學提出結論不一定正確，原因是________________________。

【CaH2的性質探究】取少量上述制得的CaH2 樣品加入到足量的碳酸鈉溶液中，產生大量氣泡，過濾，得到濾渣和濾液。經檢驗濾渣的成分是碳酸鈣。該同學進行了如下的探究。

(3)點燃產生的氣體，火焰淡藍色；將燃燒產物通入澄清石灰水中，無現象。則該氣體為_________(寫化學式)。

(4)對濾液中溶質的成分做出如下猜測并進行實驗：

猜想一：NaOH猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2

經過討論，大家一致認為猜想四不合理，請用化學方程式說明原因___________________

【實驗驗證】

實驗	現象	結論
實驗一：取濾液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	____________	猜想二不成立
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	________________	猜想三成立

【定量分析】

取制得的CaH2樣品1g(雜質為未反應完的Ca)加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反應后，過濾、洗滌、干燥稱得CaCO3質量為2.4g，則該樣品中CaH2的質量分數為__________(寫出計算過程).

Answer 1

【答案】 吸收水蒸氣 藍色 可能是鈣和水反應 H2 Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH 無明顯現象 過一會兒有氣泡產生 84%

【解析】本題在對CaH2的制備和性質進行探究的情境下考查了獲取信息的能力，反應后物質的成分，酸、堿、鹽的性質和化學綜合計算，綜合性較強。首先分析題目中所給的信息，然后結合學過的知識對信息加以整合，依據題意分析問題、解決問題。

CaH2的制備：（1）閱讀信息資料中鈣與氫氣反應時必須是干燥的氫氣，氫化鈣不能與水接觸，所以裝置B的作用是吸收水蒸氣；

（2）氫化鈣和水反應會生成堿，堿能使石蕊變藍色，所以在溶液中滴入石蕊試液后顯藍色；鈣和水反應也會生成堿，實驗中不能確定確有氫化鈣生成；

CaH2的性質探究：（1）點燃產生的氣體，火焰淡藍色，說明氣體具有可燃性，將燃燒產物通入澄清石灰水中，無現象，說明產物不是二氧化碳，該氣體不含碳元素，根據質量守恒定律該氣體為H2；

（2）碳酸鈉和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以猜想四不合理，化學方程式為：Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH；

實驗驗證：碳酸鹽和鈣離子接觸會生成沉淀，酸和碳酸鹽反應會生成二氧化碳氣體，NaOH、Na2CO3的混合物中加入鹽酸時，鹽酸先消耗氫氧化鈉，氫氧化鈉完全消耗后，再消耗碳酸鈉，所以混合物中加入鹽酸后開始不產生氣泡，過一會兒有氣泡產生。因此：

實驗	現象	結論
實驗一：取濾液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	無明顯現象	猜想二不成立
實驗二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	過一會兒有氣泡產生	猜想三成立

【定量分析】設參加反應的氫化鈣質量為x，依據元素守恒可知，氫化鈣和水反應生成氫氧化鈣和氫氣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，所以

CaH2→Ca(OH)2→CaCO3

42 100

x 2g

x=0.84g

樣品中CaH2的質量分數 ×100%=84%。