Question

（8分）氢化钙（CaH₂）是一种储氢材料，是登山运动员常用的能源提供剂。甲、乙两位同学选用如下装置，用氢气与金属钙加热制备氢化钙。实验结束后，两位同学对硬质玻璃管中的固体进行如下探究：

【提出问题】硬质玻璃管中的Ca是否完全转化为CaH₂?

【查阅资料】

① 金属钙活动性很强，遇水反应生成氢氧化钙，同时产生一种气体；

② 氢化钙要密封保存，遇水反应放出氢气。

【猜想与实验】

1、固体为Ca和CaH₂。

2、固体为CaH₂。

甲同学的探究活动如下：

实验操作	实验现象	实验结论及解释
① 取少量硬质玻璃管中的固体于试管中，滴入少量的水，收集产生的气体，并用燃着的木条点燃		有氢气生成
② 继续向溶液中滴加酚酞	呈红色	生成           （填化学式）

甲同学的结论：猜想1正确，固体为Ca和CaH₂。

【实验反思】

乙同学认为由以上探究活动还不能得出猜想1正确，理由是                    。请你帮助乙设计实验，写出主要的实验步骤、现象和相应的结论：

                                                                       

                                                                      

                                                                      

                                                                       。

【反思讨论】

（1）写出CaH₂与水反应的化学方程式         。

（2）登山运动员常用氢化钙固体作能源提供剂，与氢气相比，其优点是         。

（3）制备CaH₂装置中，玻璃管a的作用是         。

 

Answer 1

【答案】

甲同学的探究活动如下：

实验现象	实验结论及解释
冒气泡；气体燃烧，产生淡蓝色火焰
	Ca(OH)2

【实验反思】

理由是若固体为CaH₂，遇水反应也会产生相同的现象。

主要的实验步骤、现象和相应的结论：

取等质量的氢化钙和待测固体，分别放入两支试管中，加入足量的水，使其充分反应，收集产生的气体，比较反应产生气体的体积。若体积相等，说明玻璃管中Ca完全转化为CaH₂；若不相等，则说明Ca未完全转化为CaH₂。

【反思讨论】

（1） CaH₂ +2H₂O      Ca(OH)₂ + 2H₂↑。

（2） 便于携带、避免爆炸危险。

（3） 检验装置的气密性。

【解析】

试题分析：【猜想与实验】

实验操作	实验现象	实验结论及解释
① 取少量硬质玻璃管中的固体于试管中，滴入少量的水，收集产生的气体，并用燃着的木条点燃	冒气泡；气体燃烧，产生淡蓝色火焰	有氢气生成
② 继续向溶液中滴加酚酞	呈红色	生成Ca(OH)2（填化学式）

【实验反思】乙同学认为由以上探究活动还不能得出猜想1正确，理由是CaH₂ +2H₂O      Ca(OH)₂ + 2H₂↑，若固体为CaH₂，遇水反应也会产生相同的现象；可以通过以下操作验证：取等质量的氢化钙和待测固体，分别放入两支试管中，加入足量的水，使其充分反应，收集产生的气体，比较反应产生气体的体积。若体积相等，说明玻璃管中Ca完全转化为CaH₂；若不相等，则说明Ca未完全转化为CaH₂。

【反思讨论】

（1）CaH₂与水反应的化学方程式为CaH₂ +2H₂O      Ca(OH)₂ + 2H₂↑。

（2）登山运动员用氢化钙固体作能源提供剂，与氢气相比，其优点是便于携带、避免爆炸危险。

（3）制备气体的装置不能漏气，故制备CaH₂装置中，玻璃管a的作用是检验装置的气密性。

考点：实验设计与探究；化学方程式；酸碱指示剂。

点评：根据题中给定的信息，分析实验装置和所用药品的性质，根据装置和药品性质来设计实验，才能得到探究的结果。书写化学方程式要遵循客观事实和质量守恒定律两个原则，注意化学式要正确，不要忘记反应条件、气体或者沉淀符号。