问题 实验题

(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        

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。

题目分析:【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。

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。

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