氢化钙固体是登山运动员野外常用的能源提供剂。某化学兴趣小组拟-优题课

氢化钙固体是登山运动员野外常用的能源提供剂。某化学兴趣小组拟选用如下装置制备氢化钙。已知：氢化钙在一定条件下与氧气反应生成的产物不只一种。

请回答下列问题：
（1）请选择必要的装置，按气流方向连接顺序为______________（填仪器接口的字母编号）。
（2）根据完整的实验装置进行实验，实验步骤如下：检查装置气密性后，装入药品；打开分液漏斗
活塞；______________（请按正确的顺序填入下列步骤的标号）。

A．加热反应一段时间	B．收集气体并检验其纯度
C．关闭分液漏斗活塞	D．停止加热，充分冷却

（3）实验结束后，某同学取少量产物，小心加入水中，观察到有气泡冒出，溶液中加入酚酞后显红色。该同学据此判断，上述实验确有CaH₂生成。
① 写出CaH₂与水反应的化学方程式___________________________；
② 该同学的判断是否准确，原因是______________________________。
（4）请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_____。
（5）登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是____________________。

科目化学题型实验题难度较难

知识点：常见气体制备原理及装置选择

立德粉 $Z n S \cdot B a S O_{4}$ （也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：

（1）利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为__________（填标号）。

A．	黄色
B．	红色
C．	紫色
D．	绿色

（2）以重晶石（ $B a S O_{4}$ ）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为________。回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为 $C O_{2}$ 和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为________。

②在潮湿空气中长期放置的"还原料"，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。其原因是"还原料"表面生成了难溶于水的________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为________。

（3）成品中 $S^{2 -}$ 的含量可以用"碘量法"测得。称取 $mg$ 样品，置于碘量瓶中，移取 $25.00 m L 0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ l的 $I_{2} - K I$ 溶液于其中，并加入乙酸溶液，密闭，置暗处反应 $5 m i n$ ，有单质硫析出。以淀粉溶液为指示剂，过量的 $I_{2}$ 用 $0.1000 m o l \cdot L^{- 1}$ $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液滴定，反应式为 $I_{2} + 2 S_{2} O_{3}^{2 -} = {2 I}^{-} + S_{4} O_{6}^{2 -}$ 。测定时消耗 $N a_{2} S_{2} O_{3}$ 溶液体积 $V m L$ 。终点颜色变化为________，样品中 $S^{2 -}$ 的含量为________（写出表达式）。

三氯氢硅（ $S i H C l_{3}$ ）是制备硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列问题：

（1） $S i H C l_{3}$ 在常温常压下为易挥发的无色透明液体，遇潮气时发烟生成 $(H S i O)_{2} O$ 等，写出该反应的化学方程式________。

（2） $S i H C l_{3}$ 在催化剂作用下发生反应：

$2 S i H C l_{3} (g) = S i H_{2} C l_{2} (g) + S i C l_{4} (g)$ $Δ H_{1} = 48 k J \cdot m o l^{- 1}$

$3 S i H_{2} C l_{2} (g) = S i H_{4} (g) + 2 S i H C l_{3} (g)$ $Δ H_{2} = - 30 k J \cdot m o l^{- 1}$

则反应 $4 S i H C l_{3} (g) = S i H |4| (g) + 3 S i C l_{4} (g)$ 的 $Δ H =$ ________ $k J \cdot m o l^{- 1}$ 。

（3）对于反应 $2 S i H C l_{3} (g) = S i H_{2} C l_{2} (g) + S i C l_{4} (g)$ ，采用大孔弱碱性阴离子交换树脂催化剂，在 $323 K$ 和 $343 K$ 时 $S i H C l_{3}$ 的转化率随时间变化的结果如图所示。

① $343 K$ 时反应的平衡转化率 α=________%。平衡常数 $K_{343 K} =$ ________（保留2位小数）。

②在 $343 K$ 下：要提高 $S i H C l_{3}$ 转化率，可采取的措施是________；要缩短反应达到平衡的时间，可采取的措施有________、________。

③比较a、b处反应速率大小： $v_{a}$ ________ $v_{b}$ （填"大于""小于"或"等于"）。反应速率 $v = v_{正} - v_{逆} = k_{正} {x^{2}}_{{SiHCl}_{3}}$ − $k_{逆} x_{{SiH}_{2} {Cl}_{2}} x_{{SiCl}_{4}}$ ， $k_{正}$ 、 $k_{逆}$ 分别为正、逆向反应速率常数， x为物质的量分数，计算a处 $\frac{v_{正}}{v_{逆}}$ =________（保留1位小数）。

$K I O_{3}$ 是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：

（1） $K I O_{3}$ 的化学名称是________。

（2）利用" $K I O_{3}$ 氧化法"制备 $K I O_{3}$ 工艺流程如下图所示：

"酸化反应"所得产物有 $K H (I O_{3})_{2}$ 、 $C l_{2}$ 和 $K C l$ 。"逐 $C l_{2}$ "采用的方法是________。"滤液"中的溶质主要是________。"调pH"中发生反应的化学方程式为________。

（3） $K I O_{3}$ 也可采用"电解法"制备，装置如图所示。

①写出电解时阴极的电极反应式________。

②电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为________，其迁移方向是________。

③与"电解法"相比，" $K I O_{3}$ 氧化法"的主要不足之处有________（写出一点）。

硫代硫酸钠晶体（ $N a_{2} S_{2} O_{3} \cdot 5 H_{2} O ， M = 248 g \cdot m o l^{- 1}$ ）可用作定影剂、还原剂。回答下列问题：

（1）已知： $K_{s p} (B a S O_{4}) = 1.1 \times 10^{- 10}$ ， $K_{s p} (B a S_{2} O_{3}) = 4.1 \times 10^{- 5}$ 。市售硫代硫酸钠中常含有硫酸根杂质，选用下列试剂设计实验方案进行检验：

试剂：稀盐酸、稀 $H_{2} S O_{4}$ 、 $B a C l_{2}$ 溶液、 $N a_{2} C O_{3}$ 溶液、 $H_{2} O_{2}$ 溶液

（2）利用 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液定量测定硫代硫酸钠的纯度。测定步骤如下：

①溶液配制：称取 $1.2000 g$ 某硫代硫酸钠晶体样品，用新煮沸并冷却的蒸馏水在________中溶解，完全溶解后，全部转移至 $100 m L$ 的________中，加蒸馏水至________。

②滴定：取 $0.00950 m o l \cdot L^{- 1}$ 的 $K_{2} C r_{2} O_{7}$ 标准溶液 $20.00 m L$ ，硫酸酸化后加入过量KI，发生反应： $C r_{2} {O_{7}}^{2 -} + 6 I^{-} + 14^{H +} = 3 I_{2} + 2 C r^{3 +} + 7 H_{2} O$ 。然后用硫代硫酸钠样品溶液滴定至淡黄绿色，发生反应： $I_{2} + 2 S_{2} {O_{3}}^{2 -} = S_{4} {O_{6}}^{2 -} + 2 I^{-}$ 。加入淀粉溶液作为指示剂，继续滴定，当溶液________，即为终点。平行滴定3次，样品溶液的平均用量为 $24.80 m L$ ，则样品纯度为________%（保留1位小数）。

$k_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ (三草酸合铁酸钾)为亮绿色晶体,可用于晒制蓝图,回答下列问题：

（1）晒制蓝图时,用 $k_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}] \cdot 3 H_{2} O$ 作感光剂,以 $K_{3} [F e (C N_{6})]$ 溶液为显色剂.其光解反应的化学方程式为 ${2k}_{3} [Fe {(C_{2} O_{4})}_{3}]$ $\underline{\underline{光照}}$ $2 Fe C_{2} O_{4} + 3 K_{2} C_{2} O_{4} + 2 C O_{2} ↑$ ,显色反应的化学方程式为________.

（2）某小组为探究三草酸合铁酸钾的热分解产物，按下面所示装置进行实验。

①通入氮气的目的是________。

②实验中观察到装置B、F中澄清石灰水均变浑浊，装置E中固体变为红色，由此判断热分解产物中一定含有________、________。

③为防止倒吸，停止实验时应进行的操作是________。

④样品完全分解后，装置A中的残留物含有 $FeO$ 和 $F e_{2} O_{3}$ ，检验 $F e_{2} O_{3}$ 存在的方法是：________。

（3）测定三草酸合铁酸钾中铁的含量。

①称量 $mg$ 样品于锥形瓶中，溶解后加稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化，用 $cmol \cdot L^{- 1} KMn O_{4}$ 溶液滴定至终点。滴定终点的现象是________。

②向上述溶液中加入过量锌粉至反应完全后，过滤、洗涤，将滤液及洗涤液全部收集到锥形瓶中，加稀 $H_{2} S O_{4}$ 酸化，用 $cmol \cdot L^{- 1} KMn O_{4}$ 溶液滴定至终点，消耗 $KMn O_{4}$ 溶液 $VmL$ ，该晶体中铁的质量分数的表达式为________。