Question

已知：堿金屬或堿土金屬（Ⅱ族）與H₂在隔絕空氣加熱時要以發(fā)生反應(yīng)，生成離子型金屬氫化物，如NaH、CaH₂等，它們易與水反應(yīng)．現(xiàn)有甲、乙兩位同學(xué)分別設(shè)計了制備CaH₂的實驗，裝置如圖所示（分別以序號Ⅰ、Ⅱ表示），鐵架臺等夾持固定儀器已略去．

請回答下列問題
（1）鋅與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為______；
（2）最后實驗結(jié)果顯示，兩位同學(xué)的實驗裝置設(shè)計都有缺陷．
裝置Ⅰ的不足之處是______，
裝置Ⅱ的不足之處是______；
（3）請你從兩套裝置中選取你認為合理的部分，按從左到右的順序組裝一套制取CaH₂的合理裝置（用序號A、B、C…表示）______；
（4）檢查完裝置的氣密性后，為了保證產(chǎn)品的純度和實驗安全必須先______，然后再______，才能點燃酒精燈加熱．同樣，為了安全，反應(yīng)開始后，在E口處應(yīng)______；
（5）軍事和氣象野外作業(yè)常用CaH₂做生氫劑，使之與水反應(yīng)產(chǎn)生H₂，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為______．

Answer 1

解：（1）鋅與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為Zn+2HCl=ZnCl₂+H₂↑，故答案為：Zn+2H⁺=Zn²⁺+H₂↑；
（2）鋅與鹽酸反應(yīng)制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，會與鋅反應(yīng)．濃硫酸只除去水蒸氣，故應(yīng)增加除氯化氫裝置．故裝置Ⅰ的不足之處是制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；CaH₂易與水反應(yīng)，為防空氣中水與CaH₂反應(yīng)，應(yīng)在制CaH₂裝置后加干燥裝置． 故裝置Ⅱ的不足之處是制CaH₂裝置后缺少干燥裝置．
故答案為：制H₂裝置后缺少除HCl氣體的裝置；制CaH₂裝置后缺少干燥裝置；
（3）C中堿石灰會把氫氣中的雜質(zhì)氯化氫和水吸收，B中堿石灰可防止空氣中水蒸氣與CaH₂反應(yīng)，故答案為：C、B；
（4）氫氣具有可燃性，為防爆炸，故加熱前應(yīng)先檢查氫氣的純度，尾氣處理可采取燃燒的方法．
故答案為：通氫氣；檢驗氫氣純度至達標 點燃尾氣（或外接氣體等）；
（5）根據(jù)題給信息，反應(yīng)物為CaH₂和水，產(chǎn)物為氫氣和氫氧化鈣，由此可寫出化學(xué)方程式為CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑，
故答案為：CaH₂+2H₂O=Ca（OH）₂+2H₂↑．
分析：由于鹽酸易揮發(fā)，鋅與鹽酸反應(yīng)制得氣體氫氣中混有氯化氫和水蒸氣，需先除去．因堿金屬或堿土金屬（Ⅱ族）與H₂在隔絕空氣加熱時發(fā)生反應(yīng)，所以需把裝置中的空氣排凈．CaH₂與水反應(yīng)產(chǎn)生H₂，故需要干燥環(huán)境．
點評：進行實驗評價時，可從實驗?zāi)康摹⒀b置特點、題給信息及試劑性質(zhì)綜合考慮．