Question

已知：堿金屬或堿土金屬（ⅡA）與H₂在隔絕空氣加熱時(shí)可以發(fā)生反應(yīng)，生成離子型金屬氫化物，如NaH、CaH₂等，它們易與水反應(yīng)．現(xiàn)有甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計(jì)了制備純凈CaH₂的實(shí)驗(yàn)，裝置如圖所示（分別以序號(hào)Ⅰ、Ⅱ表示），鐵架臺(tái)等夾持固定儀器已略去（H₂的穩(wěn)定性強(qiáng)于HCl）．

請(qǐng)回答下列問題
（1）鋅與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為

 

；
（2）最后實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，兩位同學(xué)的實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計(jì)都有缺陷．
裝置Ⅰ的不足之處是

 

，
裝置Ⅱ的不足之處是

 

；
（3）請(qǐng)你從兩套裝置中選取你認(rèn)為合理的部分，按從左到右的順序組裝一套制取CaH₂的合理裝置（用序號(hào)A、B、C…表示）

 

；
（4）檢查完裝置的氣密性后，為了保證產(chǎn)品的純度和實(shí)驗(yàn)安全必須先

 

，然后再

 

，才能點(diǎn)燃酒精燈加熱．
（5）軍事和氣象野外作業(yè)常用CaH₂做生氫劑，使之與水反應(yīng)產(chǎn)生H₂，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，該反應(yīng)中的氧化劑是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）新和鹽酸反應(yīng)生成氯化鋅和氫氣；
（2）由于鹽酸易揮發(fā)，鋅與鹽酸反應(yīng)制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，需先除去；
（3）因堿金屬或堿土金屬（Ⅱ族）與H₂在隔絕空氣加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)，所以需把裝置中的空氣排凈；
（4）氫氣是可燃性氣體混有空氣點(diǎn)燃或加熱會(huì)發(fā)生爆炸，需要裝置中充滿氫氣后驗(yàn)證氣體純凈后，再加熱；
（5）CaH₂與水反應(yīng)產(chǎn)生H₂，反應(yīng)中鹽酸化合價(jià)降低的物質(zhì)做氧化劑分析；

解答： 解：（1）鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑； 
（2）鋅與鹽酸反應(yīng)制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，會(huì)與鋅反應(yīng)．濃硫酸只除去水蒸氣，故應(yīng)增加除氯化氫裝置．故裝置Ⅰ的不足之處是制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；CaH₂易與水反應(yīng)，為防空氣中水與CaH₂反應(yīng)，應(yīng)在制CaH₂裝置后加干燥裝置． 故裝置Ⅱ的不足之處是制CaH₂裝置后缺少干燥裝置．
故答案為：制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；制CaH₂裝置后缺少防止空氣中水蒸汽進(jìn)入的裝置；
（3）C中堿石灰會(huì)把氫氣中的雜質(zhì)氯化氫和水吸收，B中堿石灰可防止空氣中水蒸氣與CaH₂反應(yīng)，按從左到右的順序組裝一套制取CaH₂的合理裝置為：D、B（E）、C；
故答案為：D、B（E）、C；
（4）氫氣具有可燃性，為防爆炸，故加熱前應(yīng)先檢查氫氣的純度，尾氣處理可采取燃燒的方法．
故答案為：通氫氣；檢驗(yàn)氫氣純度；
（5）根據(jù)題給信息，反應(yīng)物為CaH₂和水，產(chǎn)物為氫氣和氫氧化鈣，由此可寫出化學(xué)方程式為CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，反應(yīng)中水的氫元素化合價(jià)從+1價(jià)變化為0價(jià)，化合價(jià)降低，所以水做氧化劑；
故答案為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，氧化劑．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備的實(shí)驗(yàn)方法和性質(zhì)探究，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí)，可從實(shí)驗(yàn)?zāi)康�、裝置特點(diǎn)、題給信息及試劑性質(zhì)綜合考慮，題目難度中等．