氫化鈣(CaH
2)是一種常用的儲氫材料,也是登山運動員常用的能源提供劑.
【資料在線】
Ⅰ.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.
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.
Ⅲ.用氫氣與金屬鈣加熱的方法可制得氫化鈣.
Ⅳ.白色的無水硫酸銅粉末吸水后會變藍(lán).
探究一:定性分析
(1)對于“金屬鈣與水反應(yīng)生成的氣體”有如下猜想:甲.氧氣,乙.氫氣你支持
乙
乙
(填“甲”、“乙”)觀點,理由是
鈣與水反應(yīng)若生成氧氣,反應(yīng)前后氫氧原子個數(shù)比不守恒(反應(yīng)前氫氧原子個數(shù)比為2/1,反應(yīng)后會大于2/1)
鈣與水反應(yīng)若生成氧氣,反應(yīng)前后氫氧原子個數(shù)比不守恒(反應(yīng)前氫氧原子個數(shù)比為2/1,反應(yīng)后會大于2/1)
.
(2)CaH
2中氫元素的化合價是
-1
-1
,寫出CaH
2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式
CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑
CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2↑
;
(3)登山運動員常攜帶氫化鈣作為能源提供劑,與攜帶氫氣相比,其優(yōu)點是
固體燃料攜帶方便,且水是登山運動員必須攜帶物質(zhì),有水就能提供出高能量的氫能
固體燃料攜帶方便,且水是登山運動員必須攜帶物質(zhì),有水就能提供出高能量的氫能
;
(4)用氫氣與金屬鈣加熱可得到氫化鈣,以下是反應(yīng)裝置圖.
裝置A 中裝有鋅粒和稀硫酸,請寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;
,裝置B 中裝有無水氯化鈣,其作用是
除去氫氣中混有的水蒸氣
除去氫氣中混有的水蒸氣
,若要證明進(jìn)入C 裝置中的氫氣已經(jīng)干燥,在B、C之間應(yīng)連接下圖中的哪個裝置:
②
②
(填①或②),現(xiàn)象是
無水硫酸銅不變色
無水硫酸銅不變色
.
(5)制備CaH
2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紅色.該同學(xué)據(jù)此判斷:上述實驗確有CaH
2生成.你認(rèn)為是否正確
否
否
(填“是”或“否”);原因是
因為Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑也能呈現(xiàn)相同的現(xiàn)象
因為Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2↑也能呈現(xiàn)相同的現(xiàn)象
.
探究二:產(chǎn)物定量測定
測定原理:根據(jù)金屬鈣、氫化鈣都能與水反應(yīng)生成氣體的原理,采用測定氣體的體積的方法.
(1)取氫化鈣樣品與水反應(yīng),利用圖1裝置測定生成的氣體體積時,在
B
B
即進(jìn)行收集(填字母).
A.氣泡連續(xù)均勻時
B.剛開始有氣泡時
(2)利用該裝置,測得的氣體體積總是會偏小,同學(xué)討論后采用圖2裝置測定氣體體積.該裝置的優(yōu)點是
①排除了“因液體加入引起氣體排出導(dǎo)致的氣體體積測定誤差”的可能;②避免了實驗操作時,無論塞緊橡皮塞的動作多快,都會有氣體逸散的可能;③膠皮管能使兩支管內(nèi)中氣體壓強(qiáng)保持平衡,便于管A中液體順利流入管B;④評價氣球:氣球膨脹過程還可以在一定程度上緩沖一下壓強(qiáng),以防氫氣直接快速進(jìn)入注射器,造成活塞脫落,導(dǎo)致實驗失敗
①排除了“因液體加入引起氣體排出導(dǎo)致的氣體體積測定誤差”的可能;②避免了實驗操作時,無論塞緊橡皮塞的動作多快,都會有氣體逸散的可能;③膠皮管能使兩支管內(nèi)中氣體壓強(qiáng)保持平衡,便于管A中液體順利流入管B;④評價氣球:氣球膨脹過程還可以在一定程度上緩沖一下壓強(qiáng),以防氫氣直接快速進(jìn)入注射器,造成活塞脫落,導(dǎo)致實驗失敗
,如何實現(xiàn)A中的水與B中樣品接觸而發(fā)生反應(yīng)
因為AB管連接處均有膠皮管連接,所以慢慢傾斜A管,直至液體流入B
因為AB管連接處均有膠皮管連接,所以慢慢傾斜A管,直至液體流入B
.
(3)稱取46mg 所制得的氫化鈣樣品,注射器D開始時活塞停留在10mL刻度處,反應(yīng)結(jié)束后充分冷卻,活塞最終停留57.04mL刻度處.試通過計算求出樣品中氫化鈣的純度(即氫化鈣在樣品中的質(zhì)量分?jǐn)?shù))是
91.30%
91.30%
.(設(shè)該條件下每11.2mL氫氣的質(zhì)量為1mg)
反思提高:
(1)上述實驗在學(xué)校的實驗室內(nèi),通過托盤天平等稱量工具
不能
不能
(填“能”、“不能”)完成.
(2)測量小組利用電子天平,采用如下圖所示方法以反應(yīng)前后失去的質(zhì)量來求算純度,結(jié)果純度的測定值偏
偏低
偏低
.