Question

氢化钙（CaH₂）是一种常用的储氢材料，某化学兴趣小组通过查阅资料并在老师的指导下设计了制取氢化钙并测定制取的氢化钙样品中氢化钙的质量分数．
【资料在线】
Ⅰ．用氢气与金属钙加热的方法可制得氢化钙．
Ⅱ．氢化钙要密封保存，一旦接触到水就发生反应，放出氢气，并生成一种碱．
Ⅲ．金属钙的活动性很强，遇水即刻剧烈反应生成氢氧化钙，同时产生一种气体．
【探究一：氢化钙的制取及定性分析】
（1）写出用氢气与金属钙加热制取氢化钙的化学方程式______ CaH₂

Answer

【探究一】（1）氢气与金属钙加热制取氢化钙，写出反应的化学方程式即可．
（2）①氢气具有可燃性，与空气混合易发生爆炸，实验过程中要保证整个装置内已充满氢气，据此设计实验的操作程序；
②由于停止微热至冷却后，装置中的气体遇冷收缩、压强变小，又会在导管里形成一段水柱．
（3）根据题意，CaH2和Ca与水反应都能产生Ca（OH）2和H2，生成的氢氧化钙溶液显碱性，据此进行分析解答．
【探究二】根据化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，结合元素守恒进行分析解答．
【解析】
【探究一】（1）氢气与金属钙加热制取氢化钙，反应的化学方程式为：Ca+H2CaH2．
（2）①为保证整个装置内已充满氢气，因此实验的操作程序是：检查装置的气密性→产生氢气→收集氢气并进行验纯→加热→停止加热→继续通氢气至冷却→停止通入氢气，故答案为：BADC．
②停止微热至冷却后，装置中的气体遇冷收缩、压强变小，故会有水柱（稳定的水柱）形成．
（3）CaH2和Ca与水反应都能产生Ca（OH）2和H2，生成的氢氧化钙溶液显碱性，在溶液中滴入酚酞后显红色；CaH2和Ca与水反应的化学方程式分别为：CaH2+2H2O=Ca（OH）2+2H2↑和Ca+2H2O=Ca（OH）2+H2↑，因此不能根据反应后溶液呈碱性判断是否含有CaH2．
【探究二】2.4g碳酸钙中钙元素的质量为2.4g×100%=0.96g，根据元素质量守恒，样品中含钙元素的质量为0.96g，则样品中含氢元素的质量为：1.0g-0.96g=0.04g，样品中钙元素和氢元素的质量比0.96g：0.04g=24：1．
氢化钙中氢元素的质量为0.04g，则氢化钙的质量为：0.04g÷100%=0.84g，
该样品中氢化钙的质量分数是100%=84%．
故答案为：【探究一】（1）Ca+H2CaH2；
（2）①CBDA；②有水柱（稳定的水柱）形成；
（3）红；否，因为Ca+2H2O=Ca（OH）2+H2↑，金属钙与水反应也有类似现象．
【探究二】2.4g碳酸钙中钙元素的质量为2.4g×100%=0.96g，根据元素质量守恒，样品中含钙元素的质量为0.96g，则样品中含氢元素的质量为：1.0g-0.96g=0.04g，样品中钙元素和氢元素的质量比0.96g：0.04g=24：1．
答：样品中钙元素和氢元素的质量比24：1
84%．