Question

钙在加热时能与氮气、氢气反应．氢化钙遇水立即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是横拟制取装置．

（1）用浓硫酸配制1：4（体积比）的稀硫酸，需用的玻璃仪器是烧杯、

 

．
（2）装置D中竖直导管的作用是

 

．
（3）为了确认进入装置C的氢气已经干燥，可在B、C之间再接一装置，该装置中加入的试剂是

 

．加热C装置前要对H₂验纯，方法是：收集一试管气体，将管口靠近酒精灯火焰，若听到“噗噗”的声音，说明H₂

 

．
（4）甲同学认为只要装置合理、操作规范就可以排除生成

 

（选填序号）．
a．Ca₃N₂        b．CaO    c．Ca（OH）₂
（5）乙同学用上图2装置测定制得的氢化钙的纯度．他称取46mg样品，与足量水反应，恒温时，注射器量出产生的气体为48.06mL（已换算为标准状况）．产生实验误差的原因可能是

 

（选填编号）．
①H₂通入不足，反应器中有空气  ②钙与H₂未充分反应   ③产物与空气接触
（6）丙同学根据乙同学的实验数据列了一个关系式，42x+40y=0.046、2x+y=

48.06

22400

，请指出式子中y的含义

 

．

Answer 1

考点：制备实验方案的设计,实验装置综合

专题：实验设计题

分析：（1）利用浓硫酸配制体积比为1：4的稀硫酸，需要用量筒量取浓硫酸1体积，把浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入4体积蒸馏水中并不断搅拌溶解得到，依据操作过程分析需要的玻璃仪器；
（2）装置D中的竖直玻璃管是起到平衡压强的作用；
（3）确认进入装置C的氢气已经干燥，可在B、C之间再接一装置干燥管，利用干燥管中的无水硫酸铜遇到水是否变蓝色，证明氢气是否已经干燥；依据氢气的验纯方法分析判断；
（4）钙在加热时能与氮气、氢气反应．氢化钙遇水立即反应生成氢氧化钙和氢气，上述装置制备过程中先利用生成的氢气充满整套装置，在最后收集验纯，所以装置中无空气存在，不会生成氮化钙，无水蒸气存在，不会生成氢氧化钙和氧化钙；
（5）分析可知装置操作中产生误差的原因可能为装置中H₂通入不足，反应器中有空气，钙与H₂未充分反应等分析判断；

解答： 解：（1）利用浓硫酸配制体积比为1：4的稀硫酸，需要用量筒量取浓硫酸1体积，把浓硫酸沿烧杯内壁缓缓注入4体积蒸馏水中并不断搅拌溶解得到，依据操作过程分析需要的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、量筒；
故答案为：玻璃棒、量筒；
（2）装置D中的竖直玻璃管是起到平衡压强的作用，可以防止液体倒流；
故答案为：平衡压强，防止液体倒流；
（3）确认进入装置C的氢气已经干燥，可在B、C之间再接一装置干燥管，利用干燥管中的无水硫酸铜遇到水是否变蓝色，证明氢气是否已经干燥；依据氢气的验纯方法是收集一试管气体，将管口靠近酒精灯火焰，若听到“噗噗”的声音，说明H₂已经纯净；
故答案为：无水硫酸铜；纯净；
（4）钙在加热时能与氮气、氢气反应．氢化钙遇水立即反应生成氢氧化钙和氢气，上述装置制备过程中先利用生成的氢气充满整套装置，在最后收集验纯，所以装置中无空气存在，不会生成氮化钙，无水蒸气存在，不会生成氢氧化钙和氧化钙；
故答案为：abc；
（5）分析可知装置操作中产生误差的原因可能为装置中H₂通入不足，反应器中有空气，钙与H₂未充分反应，导致氢化钙质量减小，都可以造成实验误差，产物与空气接触不影响纯度的测定，依据的是钙元素守恒和生成氢气的体积计算得到；
故答案为：①②；
（6）丙同学根据乙同学的实验数据列了一个关系式，42x+40y=0.046、2x+y=

48.06

22400

，依据质量关系式，摩尔质量大小分析可知，X为氢化钙物质的量，式子中y的含义为钙的物质的量；
故答案为：钙的物质的量；

点评：本题考查了制备实验的过程分析，溶液配制方法和过程应用，主要是我在制备注意问题和物质性质的分析判断，题干信息应用是解题关键，题目难度较大．