Question

某实验小组利用下图所示实验装置，使氢气平缓地通过装有金属钙的硬质玻璃管制取氢化钙，并分析产品的成分及纯度．

（1）试管A的作用有

 

；

 

．
（2）请将下列制备氢化钙的操作步骤补充完整：
①打开活塞K通入H₂；
②

 

；
③点燃酒精灯，进行反应；
④反应结束后，

 

；
⑤拆除装置，取出产物．
（3）经分析，产品中只含钙、氢两种元素．取少量产品，小心加入水中，观察到有气泡冒出，滴入一滴酚酞试液，溶液变红．反应的化学方程式可能有CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑、

 

．
（4）取2.30g产品溶于蒸馏水，配成500mL溶液；取25.00mL该溶液于锥形瓶中，滴入2滴酚酞试液，用0.2500mol/L 盐酸滴定；三次平行实验，平均消耗盐酸22.00mL．
①配制溶液所用的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、

 

；
②判断滴定终点的方法是

 

；
③产品中两种成分物质的量之比为

 

．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验题

分析：（1）本实验是制取CaH₂，而Ca或CaH₂与水、氧气、二氧化碳都能反应，因此试管A有防止反应过程中空气进入反应管及根据导管口产生气泡的速率控制反应速率的作用；
（2）在反应之前需检验氢气的纯度，即②是收集气体并检验其纯度，反应结束后，应该是熄灭酒精灯，继续通入氢气，待反应管冷却至室温，停止通H₂并关闭活塞K．
（3）没有反应完的Ca也可与水反应：Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑；
（4）①配制500mL一定物质的量浓度的溶液还需要500 mL容量瓶；
②由于是盐酸滴入氢氧化钙溶液，因此终点现象是溶液由红色变为无色
③设CaH₂、Ca的物质的量分别为x、y，则42x+40y=2.30g，根据Ca（OH）₂～2HCl
知x+y=（0.25 mol/L×22.00mL×10^-3×

1

2

）×

500

25

=0.055mol，
x=0.05mol，y=0.005mol，计算得到物质的量之比．

解答： 解：（1）Ca或CaH₂与水、氧气、二氧化碳都能反应，本实验是制取CaH₂，因此试管A有防止反应过程中空气进入反应管及根据导管口产生气泡的速率控制反应速率的作用；
故答案为：防止反应过程中空气进入反应管；便于观察H₂流速；
（2）在反应之前需检验氢气的纯度，即②是收集气体并检验其纯度，反应结束后，应该是熄灭酒精灯，继续通入氢气，待反应管冷却至室温，停止通H₂并关闭活塞K；
故答案为：②收集气体并检验其纯度；④熄灭酒精灯，待反应管冷却至室温，停止通H₂并关闭活塞K；
（3）取少量产品，小心加入水中，观察到有气泡冒出，滴入一滴酚酞试液，溶液变红．反应的化学方程式可能有CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑、没有反应完的Ca也可与水反应：Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑；
故答案为：Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑；
（4）①配制溶液所用的玻璃仪器有胶头滴管、烧杯、玻璃棒、量筒、配制500mL一定物质的量浓度的溶液还需要500 mL容量瓶；
故答案为：500 mL容量瓶；
②由于是盐酸滴入氢氧化钙溶液，因此终点现象是溶液由红色变为无色，故答案为：最后一滴盐酸，整个溶液由红色变为无色；
③设CaH₂、Ca的物质的量分别为x、y，
则42x+40y=2.30g，
根据Ca（OH）₂～2HCl
x+y=（0.25 mol/L×22.00mL×10^-3×

1

2

）×

500

25

=0.055mol，
x=0.05mol，y=0.005mol，
产品中两种成分物质的量之比为10：1，
故答案为：10：1．

点评：本题考查了化学实验的分析判断，解答本题需根据物质的性质去思考；可迁移初中氢气还原氧化铜的知识，计算时需注意从500mL取出25.00mL做实验，掌握基础是关键，题目中等．