Question

【题目】某同学对CaH2的制备和性质进行探究。

【阅读资料】①用H2与钙加热制得CaH2 ②钙遇水立即发生剧烈反应生成一种碱和一种气体 ③CaH2要密封保存，遇水反应也生成一种碱和一种气体

【CaH2的制备】设计的制取装置如图所示．

(1)装置B的作用是____________________________；

(2)制备CaH2实验结束后，取少量产物，小心加入水中，观察有气泡产生，在溶液中滴入石蕊试液后显__________色。该同学据此判断：实验中确有氢化钙生成，其他同学提出结论不一定正确，原因是________________________。

【CaH2的性质探究】取少量上述制得的CaH2 样品加入到足量的碳酸钠溶液中，产生大量气泡，过滤，得到滤渣和滤液。经检验滤渣的成分是碳酸钙。该同学进行了如下的探究。

(3)点燃产生的气体，火焰淡蓝色；将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象。则该气体为_________(写化学式)。

(4)对滤液中溶质的成分做出如下猜测并进行实验：

猜想一：NaOH猜想二：NaOH、Ca(OH)2 猜想三：NaOH、Na2CO3 猜想四：NaOH、Na2CO3、Ca(OH)2

经过讨论，大家一致认为猜想四不合理，请用化学方程式说明原因___________________

【实验验证】

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	____________	猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	________________	猜想三成立

【定量分析】

取制得的CaH2样品1g(杂质为未反应完的Ca)加入到足量的Na2CO3溶液中，充分反应后，过滤、洗涤、干燥称得CaCO3质量为2.4g，则该样品中CaH2的质量分数为__________(写出计算过程).

Answer 1

【答案】 吸收水蒸气 蓝色 可能是钙和水反应 H2 Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH 无明显现象 过一会儿有气泡产生 84%

【解析】本题在对CaH2的制备和性质进行探究的情境下考查了获取信息的能力，反应后物质的成分，酸、碱、盐的性质和化学综合计算，综合性较强。首先分析题目中所给的信息，然后结合学过的知识对信息加以整合，依据题意分析问题、解决问题。

CaH2的制备：（1）阅读信息资料中钙与氢气反应时必须是干燥的氢气，氢化钙不能与水接触，所以装置B的作用是吸收水蒸气；

（2）氢化钙和水反应会生成碱，碱能使石蕊变蓝色，所以在溶液中滴入石蕊试液后显蓝色；钙和水反应也会生成碱，实验中不能确定确有氢化钙生成；

CaH2的性质探究：（1）点燃产生的气体，火焰淡蓝色，说明气体具有可燃性，将燃烧产物通入澄清石灰水中，无现象，说明产物不是二氧化碳，该气体不含碳元素，根据质量守恒定律该气体为H2；

（2）碳酸钠和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以猜想四不合理，化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH；

实验验证：碳酸盐和钙离子接触会生成沉淀，酸和碳酸盐反应会生成二氧化碳气体，NaOH、Na2CO3的混合物中加入盐酸时，盐酸先消耗氢氧化钠，氢氧化钠完全消耗后，再消耗碳酸钠，所以混合物中加入盐酸后开始不产生气泡，过一会儿有气泡产生。因此：

实验	现象	结论
实验一：取滤液，向其中滴入少量 Na2CO3溶液	无明显现象	猜想二不成立
实验二：另取滤液，向其中加入足量稀盐酸	过一会儿有气泡产生	猜想三成立

【定量分析】设参加反应的氢化钙质量为x，依据元素守恒可知，氢化钙和水反应生成氢氧化钙和氢气，氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，所以

CaH2→Ca(OH)2→CaCO3

42 100

x 2g

x=0.84g

样品中CaH2的质量分数 ×100%=84%。