(2012?北塘區(qū)二模)氫化鈣(CaH2)是一種常用的儲氫材料,某化學(xué)興趣小組通過查閱資料并在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了制取氫化鈣并測定制取的氫化鈣樣品中氫化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù).
【資料在線】
Ⅰ.用氫氣與金屬鈣加熱的方法可制得氫化鈣.
Ⅱ.氫化鈣要密封保存,一旦接觸到水就發(fā)生反應(yīng),放出氫氣,并生成一種堿.
Ⅲ.金屬鈣的活動性很強(qiáng),遇水即刻劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣,同時產(chǎn)生一種氣體.
【探究一:氫化鈣的制取及定性分析】
(1)寫出用氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣的化學(xué)方程式
Ca+H2
  △  
.
 
CaH2
Ca+H2
  △  
.
 
CaH2

(2)下圖該化學(xué)興趣小組設(shè)計的用氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣的實驗裝置.

①利用該裝置進(jìn)行實驗,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序號
CBDA
CBDA

A.關(guān)閉分液漏斗活塞
B.點燃酒精燈,加熱反應(yīng)一段時間
C.收集氣體并檢驗其純度
D.停止加熱,充分冷卻
②檢查整套裝置氣密性的方法是:連接好裝置,關(guān)閉A中分液漏斗活塞,在D中放適量的水浸沒 x 導(dǎo)管口,用酒精燈微熱圓底燒瓶,若D中 x 導(dǎo)管口有氣泡冒出,停止微熱至冷卻后 x 導(dǎo)管中
有水柱(穩(wěn)定的水柱)形成
有水柱(穩(wěn)定的水柱)形成
,說明裝置不漏氣.
(3)制備氫化鈣實驗結(jié)束后,某同學(xué)取少量產(chǎn)物,小心加入水中,觀察到有氣泡冒出,在溶液中滴入酚酞后顯
色.
該同學(xué)據(jù)此判斷:上述實驗確有CaH2生成.你認(rèn)為是否正確
(填“是”或“否”);原因是
金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象
金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象

【探究二:產(chǎn)物定量測定】
測定原理:

稱取上述制得的氫化鈣樣品(假設(shè)不含其他雜質(zhì))1.0 g加入足量的碳酸鈉溶液,充分?jǐn)嚢韬、過濾、洗滌、干燥,稱量碳酸鈣質(zhì)量2.4 g,求樣品中鈣元素和氫元素的質(zhì)量比(列出計算過程).
結(jié)論:該樣品中氫化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
84%
84%
分析:【探究一】(1)氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣,寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可.
(2)①氫氣具有可燃性,與空氣混合易發(fā)生爆炸,實驗過程中要保證整個裝置內(nèi)已充滿氫氣,據(jù)此設(shè)計實驗的操作程序;
②由于停止微熱至冷卻后,裝置中的氣體遇冷收縮、壓強(qiáng)變小,又會在導(dǎo)管里形成一段水柱.
(3)根據(jù)題意,CaH2和Ca與水反應(yīng)都能產(chǎn)生Ca(OH)2和H2,生成的氫氧化鈣溶液顯堿性,據(jù)此進(jìn)行分析解答.
【探究二】根據(jù)化合物中某元素的質(zhì)量=該化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù),結(jié)合元素守恒進(jìn)行分析解答.
解答:解:【探究一】(1)氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Ca+H2
  △  
.
 
CaH2
(2)①為保證整個裝置內(nèi)已充滿氫氣,因此實驗的操作程序是:檢查裝置的氣密性→產(chǎn)生氫氣→收集氫氣并進(jìn)行驗純→加熱→停止加熱→繼續(xù)通氫氣至冷卻→停止通入氫氣,故答案為:BADC.
②停止微熱至冷卻后,裝置中的氣體遇冷收縮、壓強(qiáng)變小,故會有水柱(穩(wěn)定的水柱)形成.
(3)CaH2和Ca與水反應(yīng)都能產(chǎn)生Ca(OH)2和H2,生成的氫氧化鈣溶液顯堿性,在溶液中滴入酚酞后顯紅色;CaH2和Ca與水反應(yīng)的化學(xué)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(jù)反應(yīng)后溶液呈堿性判斷是否含有CaH2
【探究二】2.4g碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量為2.4g×
40
100
×
100%=0.96g,根據(jù)元素質(zhì)量守恒,樣品中含鈣元素的質(zhì)量為0.96g,則樣品中含氫元素的質(zhì)量為:1.0g-0.96g=0.04g,樣品中鈣元素和氫元素的質(zhì)量比0.96g:0.04g=24:1.
氫化鈣中氫元素的質(zhì)量為0.04g,則氫化鈣的質(zhì)量為:0.04g÷
1×2
42
×
100%=0.84g,
該樣品中氫化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是
0.84g
1.0 g
×
100%=84%.
故答案為:【探究一】(1)Ca+H2
  △  
.
 
CaH2
(2)①CBDA;②有水柱(穩(wěn)定的水柱)形成;
(3)紅;否,因為Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,金屬鈣與水反應(yīng)也有類似現(xiàn)象.
【探究二】2.4g碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量為2.4g×
40
100
×
100%=0.96g,根據(jù)元素質(zhì)量守恒,樣品中含鈣元素的質(zhì)量為0.96g,則樣品中含氫元素的質(zhì)量為:1.0g-0.96g=0.04g,樣品中鈣元素和氫元素的質(zhì)量比0.96g:0.04g=24:1.
答:樣品中鈣元素和氫元素的質(zhì)量比24:1
84%.
點評:本題有一定難度,考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運用所學(xué)知識進(jìn)行分析問題、解決問題的能力.
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.
 
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 點燃 
.
 
Fe3O4
,
化合
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,
置換
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