【題目】氫化鈣(CaH2)固體是一種儲氫材料,是登山運動員常用的能源提供劑,某化學(xué)小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下制備氫化鈣.
【查閱資料】
Ⅰ.金屬Ca的部分性質(zhì)有:
①常溫或加熱條件下Ca都能與氧氣反應(yīng);
②Ca常溫遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,并放出大量的熱;
③Ca+H2 CaH2(固體)
Ⅱ.固體CaH2的部分性質(zhì)有:
①常溫:CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑; ②CaH2要密封保存.
(1)【進(jìn)行實驗】
該小組同學(xué)設(shè)計的制取裝置如圖所示(固定裝置略).

回答下列問題:
(i)寫出Ca常溫遇水發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
(ii)B、D中所盛試劑相同,該試劑為(填名稱);D中該試劑的作用是
(iii)實驗時先打開A中活塞,一段時間后,再點燃C中酒精燈,其目的是:
(2)【實驗反思】
該小組同學(xué)通過反思提出問題:上述制得的CaH2是否純凈?
他們再次設(shè)計實驗進(jìn)行檢驗,實驗步驟如下:
步驟1:檢查裝置氣密性,裝入足量的水和已稱好質(zhì)量為m g的CaH2樣品,按圖所示連接儀器(固定裝置略).

步驟2:將Y形管傾斜,使A中的水全部進(jìn)入B中,樣品全部反應(yīng)后,冷卻至室溫,讀取量筒讀數(shù)為V mL.
(iv)若該實驗條件下的氣體摩爾體積為Vm L/mol,當(dāng)V=mL時(用m、Vm表示),表明制得的CaH2樣品是純凈的.

【答案】
(1)Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;濃硫酸;防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中;排除裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時產(chǎn)生爆炸
(2)
【解析】解:(1)(i)Ca常溫遇水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,化學(xué)方程式Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑,
故答案為:Ca+2H2O=Ca(OH)2+H2↑;(ii)用氫氣與鈣加熱制得氫化鈣,因鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,并放出大量的熱,所以與鈣反應(yīng)的氫氣必須是干燥的氫氣,故制取的氫氣需通過濃硫酸進(jìn)行干燥,因生成的氫化鈣遇水反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣,因此為防止防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中,需在D中裝有濃硫酸進(jìn)行干燥,
故答案為:濃硫酸;防止空氣中的水蒸汽進(jìn)入C中;(ii)點燃不純的氫氣可能會發(fā)生爆炸,因此氫氣與鈣加熱反應(yīng)前需將裝置內(nèi)的空氣排出,故實驗時先打開A中活塞,一段時間后,再點燃C中酒精燈,以排除裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時產(chǎn)生爆炸,
故答案為:排除裝置內(nèi)的空氣,防止加熱時產(chǎn)生爆炸;(2)(iv)通過上述實驗可分析出制得的氫化鈣是否純凈,其依據(jù)是:根據(jù)實驗得出的氫氣的體積結(jié)合氫化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式,計算出所需氫化鈣的質(zhì)量,并與氫化鈣樣品質(zhì)量作對比,當(dāng)?shù)扔跇悠焚|(zhì)量則為純凈,所以有

CaH2

+2H2O=Ca(OH)2+

2H2

42

2

m

= ,V= ,故答案為:
(1)(i)Ca常溫遇水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣;(ii)根據(jù)信息資料氫氣與鈣反應(yīng)必須是干燥的氫氣,氫化鈣不能與水接觸,因此D也是干燥裝置;(iii)根據(jù)氫氣的可燃性分析;(2)【實驗反思】根據(jù)圖示,要驗證氫化鈣是否純凈,可取一定量氫化鈣樣品與水完全反應(yīng),根據(jù)生成氫氣的質(zhì)量求出氫化鈣的質(zhì)量,然后與樣品質(zhì)量比較,當(dāng)?shù)扔跇悠焚|(zhì)量則為純凈.

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