Question

氢化钙固体是登山运动员常用的能源提供剂。某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。

回答下列问题：

（1）检查装置E气密性的操作方法是                 。

（2）利用上述装置制取氢化钙时按气流方向连接顺序为（填仪器接口的字母编号）。

i→_______→_______→_________→        →        →        →a

（3）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗活塞；______________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。

A．加热反应一段时间         B．收集气体并检验其纯度

C．关闭分液漏斗活塞         D．停止加热，充分冷却

（4）写出CaH₂与水反应的化学方程式__________________________ ；登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_______________。

Answer

（1）方法一：关闭i口，打开分液漏斗活塞，从分液漏斗中加入蒸馏水，若蒸馏水不能流下，则装置气密性良好。方法二：用导管连接i口，并将导管另一端放入水中，微热试管，若导管口有气泡冒出，则装置气密性良好。冷却后导管中形成一段水柱，则装置气密性良好。

（2）i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a

（3）BADC（2分）

（4）CaH2＋2H2O=Ca(OH)2＋2H2↑ 氢化钙是固体，携带方便

【解析】

试题分析：（1）检查装置E气密性的原理是想办法产生压强差，并产生某种明显现象，常用方法有：①关闭i口，打开分液漏斗活塞，从分液漏斗中加入蒸馏水，若蒸馏水不能流下，则装置气密性良好；②用导管连接i口，并将导管另一端放入水中，微热试管，若导管口有气泡冒出，则装置气密性良好；

（2）氢前金属锌易与盐酸发生置换反应，并放出热量和气体，盐酸是挥发性酸，则所得氢气中含有的杂质是HCl、H2O，杂质也能与钙单质反应，使制得的CaH2固体不纯，因此需要除去HCl、H2O；根据除去旧杂质不能引入新杂质的原则，应该先用NaOH溶液洗气，再用浓硫酸洗气，即先除去HCl后除去H2O，然后将纯净的氢气与钙反应，虽然不需要尾气处理装置，但是还要连接1个干燥装置，因为要防止空气中的水蒸气进入装置与钙单质及CaH2反应，根据上述过程选择装置、仪器并连接为i→e，f→d，c→j，k（或k，j）→a；

（3）加入药品后，打开活塞，先收集氢气并验纯，排尽装置中的空气后，再加热使氢气和钙充分反应，结束反应时应先停止加热，继续通入氢气使其冷却至常温后，最后关闭活塞，停止制氢，即连接顺序为BADC；

（4）金属氢化物是常用还原剂，水是氧化剂，二者反应放出氢气、生成氢氧化钙，即CaH2+2H2O=2H2↑+Ca(OH)2；氢气是易燃易爆的气体，携带不方便，也不安全，而氢化钙是固体，携带方便，与水易反应放出可以作燃料的氢气，这就是二者的区别。

【考点定位】考查物质的制备实验

【名师点晴】该题考查的知识点较多，涉及装置气密性的检查方法、仪器连接顺序和原理、书写化学方程式、实验方案的评价，以及氢气在指定条件下的制备、净化、干燥、主体性质实验、排除空气中某种成分干扰等化学实验基本操作。难点是气密性检验，检查装置气密性的原理一般都是通过改变装置内气体压强实现的，若检查气密性的装置本身是一个非气密性装置，则第一步要处理成一个密闭体系。装置气密性的检查，难在以下两点：一是方法，二是文字表述。其叙述形式是：装置形成封闭体系→操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)→描述现象→得出结论；①微热法检查的关键词是封闭、微热、气泡、水柱；②液差(封)法的关键词是封闭、液差。