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。

请回答下列问题：

（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为____________（填仪器接口的字母编号）

（2）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

（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色，该同学据此断，上述实验确有CaH₂生成。

①写出CaH₂与水反应的化学方程式___________________

②该同学的判断不正确，原因是_________________

（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象___________。

Answer

（1）i→e，f→d，c→j，k→a （2）BADC

（3）①CaH2＋2H2O=Ca（OH）2＋H2↑ ②金属钙与水反应也有类似现象

（4）取适量待鉴物，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色变为蓝色，则是氢化钙；否则是钙

【解析】

试题分析：（1）钙属于极活泼的金属，极易与水反应生成氢氧化钙和氢气，而制备的氢气中会混有水蒸气和氯化氢，所以在与钙化合之前需要除杂和干燥，分别选用试剂是氢氧化钠和浓硫酸；同时为防止空气中水蒸气进入，最后还需要连接干燥管，所以正确的顺序为：i→e，f→d，c→j（或k），k（或j）→a；

（2）由于多余的氢气需要燃烧反应掉，所以应该先收集一部分气体并检验其纯度，反应结束后还需要使氢化钙在氢气的氛围中冷却，所以应该最后关闭分液漏斗活塞，因此正确的顺序为BADC；

（3）①CaH2与水反应能产生Ca（OH）2和H2，反应方程式为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑；②CaH2和Ca与水反应都能产生Ca（OH）2和H2，反应方程式分别为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑和Ca+2H2O=Ca（OH）2+H2↑，因此不能根据反应后溶液呈碱性判断是否含有CaH2；

（4）CaH2可以和氧气在加热条件下反应生成水，可用无水硫酸铜检验，现象是白色变为蓝色，即操作为：取适量待鉴物，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色变为蓝色，则是氢化钙；否则是钙。

【考点定位】考查化学实验基本操作、仪器的连接、方案的评价及反应方程式的书写的知识。

【名师点睛】有气体参加的反应或制取气体的反应，在反应前首先要检查装置的气密性，然后装入药品，进行操作，一般程序是：制取气体→净化气体→干燥气体→验证性质→尾气处理。在制取气体时，要根据制取原理判断制取的气体中可能混有的杂质气体的成分，然后根据除杂原则，利用被提纯的气体不发生反应，而杂质发生反应，不产生新的杂质气体，先除去其它杂质气体，最后干燥。对于本题中氢气与金属Ca发生的反应，由于装置中有空气，显加热Ca会发生反应产生CaO，不能生成目标产物；而且氢气与氧气的混合气体点燃或加热会发生爆炸，因此要先制取氢气，通入空气，待排除的气体完全是氢气后再对Ca与H2的混合物进行加热；反应结束时，要先熄灭酒精灯，继续通入氢气，使CaH2在氢气的还原性环境中冷却，类似氢气还原CuO的实验。洗气瓶中导气管连接方式是长进短出；若是收集气体或测量气体的体积，则导气管的连接方式是短进长出。掌握实验目的、物质的性质，有安全意识，时刻保持高度的警惕性，是安全、有效完成实验的保证。