Question

金屬鈣線是煉制優(yōu)質(zhì)鋼材的脫氧脫磷劑，某鈣線的主要成分為金屬M和Ca，并含有3.5%（質(zhì)量分數(shù)）CaO．
（1）Ca元素原子結(jié)構(gòu)示意圖：

 

，Ca（OH）₂堿性比Mg（OH）₂

 

 （填“強”或“弱”）．
（2）Ca與非金屬性最強的元素A形成化合物D，D的電子式為

 

，D的沸點比A與Si形成的化合物E的沸點

 

（填“高”或“低”）．
（3）配平用鈣線脫氧脫鱗的化學(xué)方程式：

 

P+

 

FeO+

 

CaO

高溫  .

 

Ca₃（PO₄）₂+

 

Fe
（4）將鈣線試樣溶于稀鹽酸后，加入過量NaOH溶液，生成白色絮狀沉淀并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的M（OH）_n．則金屬M為

 

（填元素名稱）；檢測Mⁿ⁺最常用的試劑是

 

（用離子方程式表達）．
（5）取1.6g鈣線試樣，與水充分反應(yīng)，生成224mL H₂（標準狀況），在所得溶液中通入適量的CO₂，最多能得到CaCO₃

 

g．

Answer 1

考點：常見金屬元素的單質(zhì)及其化合物的綜合應(yīng)用,化學(xué)方程式的有關(guān)計算,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：

分析：（1）Ca的原子序數(shù)為20，結(jié)合原子核外電子排布畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖，金屬性越強，對應(yīng)的最高價氧化物水化物堿性越強；
（2）最活潑的非金屬元素為F，再確定該化合物的化學(xué)式，根據(jù)電子式書寫規(guī)則寫出電子式；根據(jù)晶體類型判斷沸點高低；
（3）根據(jù)得失電子數(shù)相等配平方程式；
（4）變成紅褐色的M（OH）_n，沉淀為氫氧化鐵，則M為Fe，利用該離子的特殊反應(yīng)檢驗；
（5）鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氫氣，根據(jù)n=

V

Vm

計算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計算Ca的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)計算氧化鈣的質(zhì)量，計算氧化鈣的物質(zhì)的量，氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，根據(jù)鈣元素守恒可知生成的n（CaCO₃）=n（Ca）+n（CaO），再根據(jù)m=nM計算碳酸鈣的質(zhì)量．

解答： 解：（1）Ca是20號元素，元素的原子序數(shù)=其核外電子數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，其核外電子排布是2，8，8，2，所以其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，金屬性Ca＞Mg，則
Ca（OH）₂堿性比Mg（OH）₂強，故答案為；強；
（2）元素周期表中最活潑的非金屬元素是F元素，與Ca形成化合物離子化合物D，所以D是CaF₂，其電子式為；F與Si形成D的化合物E是SiF₄，SiF₄是共價化合物，所以D的沸點比E高．
故答案為：；高；
（3）該方程式中元素的化合價變化為：P→Ca₃（PO₄）₂，磷元素由0價→+5價，一個磷原子失5個電子；FeO→Fe，鐵元素由+2價→0價，一個 FeO得2個電子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，所以其最小公倍數(shù)為10，故 P的計量數(shù)為2，F(xiàn)eO的計量數(shù)為5，其它元素根據(jù)原子守恒配平，所以該方程式為2 P+5 FeO+3 CaO

高溫  .

Ca₃（PO₄）₂+5 Fe，
故答案為：2；5；3；1；5；
（4）根據(jù)題意知M（OH）_n為氫氧化鐵，Mⁿ⁺為Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺ 的檢驗方法是：向溶液中加入KSCN溶液后，溶液變成血紅色就說明原溶液有Fe³⁺，該反應(yīng)的離子方程式為Fe+3SCN^-=Fe（SCN）₃，故答案為：鐵；Fe+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）224mlH₂的物質(zhì)的量為

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氫氣，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，Ca的物質(zhì)的量為

0.01mol×2

2

=0.01mol，樣品中CaO質(zhì)量分數(shù)為3.5%，故氧化鈣的質(zhì)量為1.6g×3.5%=0.056g，故氧化鈣的物質(zhì)的量為

0.056g

56g/mol

=0.001mol，氧化鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣，根據(jù)鈣元素守恒可知生成的n（CaCO₃）=n（Ca）+n（CaO）=0.01mol+0.001mol=0.011mol，碳酸鈣的質(zhì)量為0.011mol×100g/mol=1.1g，
故答案為：1.1．

點評：本題考查金屬及化合物的性質(zhì)及綜合應(yīng)用，為高頻考點，把握原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)，物質(zhì)的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)等為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，題目難度不大．