氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是模拟制取

氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是模拟制取

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氢化钙(CaH2)固体是登山运动员常用的能源提供剂。氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气。氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是模拟制取装置:

(1)装置B的作用是                     ;装置D的作用是                     
(2)利用图1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序号)。
①加热反应一段时间      ②收集气体并检验其纯度
③关闭分液漏斗活塞      ④停止加热,充分冷却
(3)为了确认进入装置C的氢气已经干燥,应在B、C之间再接一装置,该装置中加入的试剂是:               
(4)甲同学设计一个实验,测定上述实验中得到的氢化钙的纯度(杂质中不含钙元素。请完善下列实验步骤:
①样品称量;②加入________溶液(填化学式),搅拌、过滤;③________(填操作名称);④_______  (填操作名称); ⑤称量碳酸钙。
(5)乙同学利用注射器测量氢化钙和水反应氢气体积的方法,测定上述实验中得到的氢化钙的纯度。他称取46 mg 所制得的氢化钙样品,记录开始时注射器活栓停留在10.00mL刻度处,反应结束后充分冷却,活栓最终停留在57.04mL刻度处(上述气体体积均在标准状况下测定)。试通过计算求样品中氢化钙的纯度:                          
(6)请你再设计一种氢化钙纯度的测定方法:                                             
答案
(1)除去氢气中的水蒸气;防止空气中的水蒸气进入C装置(2)②①④③(3)无水硫酸铜 (或其他合理答案)(4)Na2CO3(K2CO3或其他合理答案)洗涤 烘干(干燥)(5)91.3% (2分)(6)称取一定量的样品(m1 g),加入盐酸溶液至不再冒气泡,然后将溶液蒸发得到氯化钙固体(m2 g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度。(或其他合理答案)
解析

试题分析:氢化钙要密封保存,一旦接触到水就发生反应生成氢氧化钙和氢气,H2在发生加热反应之前需要干燥,一般用无水氯化钙,故装置B的作用是:除去氢气中的水蒸气,装置D的作用是:防止空气中的水蒸气进入C装置,故答案为:除去氢气中的水蒸气;防止空气中的水蒸气进入C装置(2)有气体参加加热或燃烧的反应需要首先验纯,实验完毕后先熄火、冷却,再停止气体生成,防止倒吸发生爆炸,故正确的操作顺序为:②①④③。(3)检验是否干燥用无水硫酸铜,因为无水硫酸铜遇水变蓝色现象很明显,故答案为:无水硫酸铜。(4)从最终称量碳酸钙可知,应加入碳酸钠溶液,使CaH2反应的同时得到碳酸钙沉淀,然后经过滤、洗涤、烘干、称量,确定纯度,故答案为:Na2CO3;洗涤、烘干。(5)由注射器D开始时活塞停留在10mL刻度处,反应结束后充分冷却,活塞最终停留57.04mL刻度处,可知生成氢气:57.04mL-10mL=47.04mL,所以氢气的质量=2g/mol=0.0042g=4.2mg,设混合物中氢化钙的质量为x,生成氢气质量为y,则钙的质量为46mg-x,钙与水反应生成氢气质量为4.2mg-y,则:
CaH2+2H2O═Ca(OH)2+2H2
42                  4
X                   Y
所以42:4=x:y,整理的y=
Ca+2H2O═Ca(OH)2+H2
40                2
46mg-x        4.2mg-y
所以40:2=(46mg-x):(4.2mg-y),将y=代入,解得x=42mg,所以样品中氢化钙的纯度为:×100%=91.30%,故答案为:91.3%
(6)称取一定量的样品(m1g),加入盐酸溶液至不再冒气泡(反应完全),然后将溶液蒸发得到氯化钙固体(m2g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度,故答案为:称取一定量的样品(m1g),加入盐酸溶液至不再冒气泡(反应完全),然后将溶液蒸发得到氯化钙固体(m2g),根据m1、m2即可得到氢化钙的纯度。
举一反三
可用下图装置制取(必要时可加热)、净化、收集的气体是(     )
A.铜和稀硝酸制一氧化氮
B.亚硫酸钠与浓硫酸制二氧化硫
C.锌和稀硫酸制氢气
D.生石灰与浓氨水制氨气

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根据下图装置和表中提供的物质完成实验室制取、收集表中气体并进行尾气处理 (省略夹持、加热及净化装置),最合理的选项是

选项
a中的物质
b中的物质
c中收集的气体
d中的物质
A
浓氨水
CaO
NH3
H2O
B
稀硫酸
石灰石
CO2
NaOH溶液
C
稀硝酸
Cu
NO2
H2O
D
浓盐酸
MnO2
Cl2
NaOH溶液
 
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实验室中制取、洗气并收集气体的装置如图所示。仅用此该装置和表中提供的物质完成相关实验,最合理的选项是

选项
a中的液体
b中的固体
c中液体
A
浓盐酸
MnO2
饱和食盐水
B
浓氨水
生石灰
浓H2SO4
C
浓硫酸
Cu片
NaOH溶液
D
稀HNO3
Cu片
H2O
 
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为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体,从下图中选择合适的的装置并连接。合理的是
A.a-a′→d-d′→eB.b-b′→d-d′→g
C.c-c′→d-d′→gD.d-d′→c-c′→f

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利用甲烷与氯气发生取代反应制取副产品盐酸的设想在工业上已成为现实。某化学兴趣小组通过在实验室中模拟上述过程,其设计的模拟装置如下:
 
A          B            C                   D              E
(1)写出A装置中发生反应的离子方程式                                         
(2)B装置主要有三种功能:①                        ③均匀混合气体;
(3)设V(Cl2)/V(CH4)=x,若理论上欲获得最多的氯化氢,则x的值应≥            
(4)D装置中棉花上均匀滴有足量淀粉KI浓溶液,其作用是                ,一段时间后发现
棉花由白色变为   色。
(5)在C装置中,经过一段时间的强光照射,发现硬质玻璃管内壁有黑色小颗粒产生,写出反应的化学方程式                                           
(6)E装置中使用球形干燥管的作用是                                       
(7)E装置中除盐酸外,还含有有机物,从E中分离出盐酸的最佳方法为      (填字母)。
A.分液法B.蒸馏法C.过滤D.结晶法

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