Question

（15分）氫化鈣固體是登山運動員野外常用的能源提供劑。某化學興趣小組擬選用如下裝置制備氫化鈣。已知：氫化鈣在一定條件下與氧氣反應生成的產物不只一種。

請回答下列問題：
（1）請選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序為______________（填儀器接口的字母編號）。
（2）根據完整的實驗裝置進行實驗，實驗步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品；打開分液漏斗
活塞；______________（請按正確的順序填入下列步驟的標號）。

A．加熱反應一段時間	B．收集氣體并檢驗其純度
C．關閉分液漏斗活塞	D．停止加熱，充分冷卻

（3）實驗結束后，某同學取少量產物，小心加入水中，觀察到有氣泡冒出，溶液中加入酚酞后顯紅色。該同學據此判斷，上述實驗確有CaH₂生成。
① 寫出CaH₂與水反應的化學方程式___________________________；
② 該同學的判斷是否準確，原因是______________________________。
（4）請你設計一個實驗，用化學方法區分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現象_____。
（5）登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優點是____________________。

Answer 1

（1）i→e，f→d，c→j(或k)，k(或j)→a（2分） （2）BADC（2分）
（3）①CaH₂ + 2H₂O＝Ca(OH)₂+2H₂↑ （3分）
②不準確    金屬鈣與水反應也有類似現象（2分）
（4）取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥的氧氣反應，將反應的氣體產物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變為藍色；取鈣做類似實驗，觀察不到白色變藍色             （4分）
（5）氫化鈣是固體，攜帶方便 （2分）

試題分析：（1）鈣屬于極活潑的金屬，極易與水反應生成氫氧化鈣和氫氣，而制備的氫氣中會混有水蒸氣和氯化氫，所以在與鈣化合之前需要除雜和干燥，分別選用試劑是氫氧化鈉和濃硫酸；同時為防止空氣中水蒸氣進入，最后還需要連接干燥管，所以正確的順序為：i→e，f→d，c→j（或k），k（或j）→a；
（2）由于多余的氫氣需要燃燒反應掉，所以應該先收集一部分氣體并檢驗其純度，反應結束后還需要使氫化鈣在氫氣的氛圍中冷卻，所以應該最后關閉分液漏斗活塞，因此正確的順序為BADC；
（3）①CaH₂與水反應能產生Ca（OH）₂和H₂，反應方程式為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑；
②CaH₂和Ca與水反應都能產生Ca（OH）₂和H₂，反應方程式分別為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑和Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑，因此不能根據反應后溶液呈堿性判斷是否含有CaH₂；
（4）CaH₂可以和氧氣在加熱條件下反應生成水，可用無水硫酸銅檢驗，現象是白色變為藍色，即操作為：取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥的氧氣反應，將反應的氣體產物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變為藍色；取鈣做類似實驗，觀察不到白色變藍色；
（5）作為能源，氫化鈣明顯比氫氣更易攜帶，使用也較方便。