Question

7．氢化镁（MgH₂）是一种相对廉价的储氢材料，遇水易发生反应，在潮湿空气中能自燃．某兴趣小组拟选用如下装置制备氢化镁．

请回答下列问题：
（1）实验装置中，按气体流向的依次连接合理顺序为eabfgc（填仪器接口处的字母编号）．
（2）用连接好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，②③④①（用编号按正确的顺序排列下列步骤）．
①关闭分液漏斗活塞                 ②收集气体并检验纯度
③加热反应一段时间                 ④停止加热，充分冷却
（3）为了确认进入装置D中的氢气已经干燥，可在D装置前面再加一个装置，该装置中加入的试剂的名称是无水硫酸铜．
（4）通过上述方法制得的氢化镁样品中常混有未完全反应的镁和其他杂质，假设样品中的氢化镁与水完全反应，而镁粉和其他杂质均不与水反应）．测定实验样品纯度的方法步骤如下：
Ⅰ．检查装置气密性，装入药品，按如图（固定装置省略）所示连接仪器．

Ⅱ．调整水准管高度，使量气装置两边的液面保持同一水平．读取液面所在的刻度数据为10.0mL．
Ⅲ．将Y形管慢慢倾斜，直到B端的水全部与A端的样品混合．
Ⅳ．反应结束，冷却至室温，再次读取液面所在刻度数据为128.0mL．
回答下列问题：
①第Ⅳ步骤在读取量气管中数据时，若发现水准管中的液面低于量气管中液面，应采取的措施是抬高（或移动）水准管位置，使水准管、量气管内液面相平．
②反应生成氢气的体积为118.0mL．
③已知该实验条件下，氢气的密度为0.09mg/mL．样品中氢化镁的纯度为69.03%（结果精确到0.01%）．
（5）请你设计一个定性实验，鉴别镁粉与氢化镁粉末（不可使用水），写出实验的简要步骤、现象及结论分别取适量的固体粉末，在加热的条件下与干燥的氧气反应，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色固体变蓝，则固体样品为MgH₂，若白色固体没有变蓝，则固体样品为镁粉．

Answer 1

分析 （1）制备LiH固体需要制备氢气和锂发生反应，LiH在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用C装置制备氢气，用这种A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂，最后连接装置B防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应；
（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；
（3）用无水硫酸铜可以检验气体中是否含有水；
（4））①读取量气管中数据时，为减小误差，应使水准管、量气管内液面相平；
②反应生成氢气的体积为量气管中两次液面刻度的差值；
③根据m=ρV可计算出氢气的质量，根据方程式MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑可计算出氢化镁的质量，进而确定样品中氢化镁的纯度；
（5）镁粉与氧气反应生成 氧化镁，而氢化镁与氧气反应能生成水，根据是否有水产生鉴别镁粉与氢化镁．

解答 解：（1）制备LiH固体需要制备氢气和锂发生反应，LiH在干燥的空气中能稳定存在，遇水或酸能够引起燃烧，所以制备得到的氢气必须干燥纯净，利用C装置制备氢气，用这种A中的碱石灰除去氢气中的氯化氢和水蒸气，通入装置D中加热和锂反应生成氢化锂，最后连接装置B防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置D和生成的氢化锂发生反应，装置连接顺序为：e接a，b接f，g接c，
故答案为：eabfgc；
（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②③④①，
故答案为：②③④①；
（3）用无水硫酸铜可以检验气体中是否含有水，所以可在D装置前面再加一个装置，该装置中加入无水硫酸铜，
故答案为：无水硫酸铜；
（4）①读取量气管中数据时，为减小误差，应使水准管、量气管内液面相平，
故答案为：抬高（或移动）水准管位置，使水准管、量气管内液面相平；
②反应生成氢气的体积为量气管中两次液面刻度的差值，所以氢气的体积为128.0mL-10.0mL=118.0mL，
故答案为：118.0；
③根据m=ρV可计算出氢气的质量为0.09mg/mL×118.0mL=10.62mg，根据方程式MgH₂+2H₂O=Mg（OH）₂↓+2H₂↑可知氢化镁的质量为$\frac{26}{4}×10.62$mg=69.03mg，所以样品中氢化镁的纯度为$\frac{69.03mg}{100mg}$×100%=69.03%，
故答案为：69.03%；
（5）镁粉与氧气反应生成 氧化镁，而氢化镁与氧气反应能生成水，根据是否有水产生鉴别镁粉与氢化镁，实验方法为：分别取适量的固体粉末，在加热的条件下与干燥的氧气反应，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色固体变蓝，则固体样品为MgH₂，若白色固体没有变蓝，则固体样品为镁粉，
故答案为：分别取适量的固体粉末，在加热的条件下与干燥的氧气反应，将产生的气体通过装有无水硫酸铜的干燥管，若观察到白色固体变蓝，则固体样品为MgH₂，若白色固体没有变蓝，则固体样品为镁粉．

点评 本题考查了物质组成的实验探究方法和流程分析判断，实验装置的连接顺序和分析判断，化学方程式定量计算的应用，掌握基础是关键，题目难度中等．