Question

氫化鈣（CaH₂）是一種常用的儲(chǔ)氫材料，某化學(xué)興趣小組通過(guò)查閱資料并在老師的指導(dǎo)下設(shè)計(jì)了制取氫化鈣并測(cè)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(dòng)性很強(qiáng)，遇水即刻劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣，同時(shí)產(chǎn)生一種氣體．
【探究一：氫化鈣的制取及定性分析】
（1）寫(xiě)出用氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣的化學(xué)方程式______．
（2）下圖該化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的用氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣的實(shí)驗(yàn)裝置．

①利用該裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，步驟如下：檢查裝置氣密性后，裝入藥品，打開(kāi)分液漏斗活塞，請(qǐng)按正確的順序填入下列步驟的序號(hào)______．
A．關(guān)閉分液漏斗活塞
B．點(diǎn)燃酒精燈，加熱反應(yīng)一段時(shí)間
C．收集氣體并檢驗(yàn)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(méi) 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______，說(shuō)明裝置不漏氣．
（3）制備氫化鈣實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)確有CaH₂生成．你認(rèn)為是否正確______（填“是”或“否”）；原因是______．
【探究二：產(chǎn)物定量測(cè)定】
測(cè)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(guò)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(jì)算過(guò)程）．
結(jié)論：該樣品中氫化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______．

Answer 1

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+H₂CaH₂．
（2）①為保證整個(gè)裝置內(nèi)已充滿氫氣，因此實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(huì)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×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÷100%=0.84g，
該樣品中氫化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是100%=84%．
故答案為：【探究一】（1）Ca+H₂CaH₂；
（2）①CBDA；②有水柱（穩(wěn)定的水柱）形成；
（3）紅；否，因?yàn)镃a+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×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%．
分析：【探究一】（1）氫氣與金屬鈣加熱制取氫化鈣，寫(xiě)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(shí)驗(yàn)過(guò)程中要保證整個(gè)裝置內(nèi)已充滿氫氣，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)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(huì)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．
點(diǎn)評(píng)：本題有一定難度，考查同學(xué)們新信息獲取、處理及靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)進(jìn)行分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力．