Question

【題目】某同學(xué)對(duì)CaH2的制備和性質(zhì)進(jìn)行探究。

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

【CaH2的制備】設(shè)計(jì)的制取裝置如圖所示．

(1)裝置B的作用是____________________________；

(2)制備CaH2實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，取少量產(chǎn)物，小心加入水中，觀察有氣泡產(chǎn)生，在溶液中滴入石蕊試液后顯__________色。該同學(xué)據(jù)此判斷：實(shí)驗(yàn)中確有氫化鈣生成，其他同學(xué)提出結(jié)論不一定正確，原因是________________________。

【CaH2的性質(zhì)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(chǎn)生大量氣泡，過(guò)濾，得到濾渣和濾液。經(jīng)檢驗(yàn)濾渣的成分是碳酸鈣。該同學(xué)進(jìn)行了如下的探究。

(3)點(diǎn)燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍(lán)色；將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無(wú)現(xiàn)象。則該氣體為_________(寫化學(xué)式)。

(4)對(duì)濾液中溶質(zhì)的成分做出如下猜測(cè)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

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(jīng)過(guò)討論，大家一致認(rèn)為猜想四不合理，請(qǐng)用化學(xué)方程式說(shuō)明原因___________________

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】

實(shí)驗(yàn)	現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：取濾液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	____________	猜想二不成立
實(shí)驗(yàn)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(zhì)為未反應(yīng)完的Ca)加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反應(yīng)后，過(guò)濾、洗滌、干燥稱得CaCO3質(zhì)量為2.4g，則該樣品中CaH2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為__________(寫出計(jì)算過(guò)程).

Answer 1

【答案】 吸收水蒸氣 藍(lán)色 可能是鈣和水反應(yīng) H2 Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH 無(wú)明顯現(xiàn)象 過(guò)一會(huì)兒有氣泡產(chǎn)生 84%

【解析】本題在對(duì)CaH2的制備和性質(zhì)進(jìn)行探究的情境下考查了獲取信息的能力，反應(yīng)后物質(zhì)的成分，酸、堿、鹽的性質(zhì)和化學(xué)綜合計(jì)算，綜合性較強(qiáng)。首先分析題目中所給的信息，然后結(jié)合學(xué)過(guò)的知識(shí)對(duì)信息加以整合，依據(jù)題意分析問(wèn)題、解決問(wèn)題。

CaH2的制備：（1）閱讀信息資料中鈣與氫氣反應(yīng)時(shí)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(yīng)會(huì)生成堿，堿能使石蕊變藍(lán)色，所以在溶液中滴入石蕊試液后顯藍(lán)色；鈣和水反應(yīng)也會(huì)生成堿，實(shí)驗(yàn)中不能確定確有氫化鈣生成；

CaH2的性質(zhì)探究：（1）點(diǎn)燃產(chǎn)生的氣體，火焰淡藍(lán)色，說(shuō)明氣體具有可燃性，將燃燒產(chǎn)物通入澄清石灰水中，無(wú)現(xiàn)象，說(shuō)明產(chǎn)物不是二氧化碳，該氣體不含碳元素，根據(jù)質(zhì)量守恒定律該氣體為H2；

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

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：碳酸鹽和鈣離子接觸會(huì)生成沉淀，酸和碳酸鹽反應(yīng)會(huì)生成二氧化碳?xì)怏w，NaOH、Na2CO3的混合物中加入鹽酸時(shí)，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(kāi)始不產(chǎn)生氣泡，過(guò)一會(huì)兒有氣泡產(chǎn)生。因此：

實(shí)驗(yàn)	現(xiàn)象	結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一：取濾液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	無(wú)明顯現(xiàn)象	猜想二不成立
實(shí)驗(yàn)二：另取濾液，向其中加入足量稀鹽酸	過(guò)一會(huì)兒有氣泡產(chǎn)生	猜想三成立

【定量分析】設(shè)參加反應(yīng)的氫化鈣質(zhì)量為x，依據(jù)元素守恒可知，氫化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)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(zhì)量分?jǐn)?shù) ×100%=84%。