Question

1．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(fèi)和Ca，并含有3.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）CaO．
（1）Ca元素在周期表中位置是第四周期第ⅡA族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）Ca與最活潑的非金屬元素A形成化合物D，D的沸點(diǎn)比A與Mg形成的化合物E的沸點(diǎn)低（填“高”或“低”）．
（3）配平用鈣線氧脫鱗的化學(xué)方程式：
2P+5FeO+3CaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$1Ca₃（PO₄）₂+5Fe
（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M（OH）_n，則金屬M(fèi)為Fe；用化學(xué)方程式解釋顏色變化FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃
檢測(cè)Mⁿ⁺的方法是Fe+3SCN^-=Fe（SCN）₃（用離子方程式表達(dá)）．
（5）取1.6g鈣線試樣，與水充分反應(yīng)，生成224mL H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），在溶液中通入適量的CO₂，最多能得到CaCO₃1.1g．

Answer 1

分析 （1）Ca是20號(hào)元素，鈣原子核外電子數(shù)為20，有3個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8、8、1，對(duì)于主族元素，電子層數(shù)=周期數(shù)，最外層電子數(shù)=族序數(shù)；
（2）最活潑的非金屬元素A為F，則Ca與最活潑的非金屬元素F形成化合物D為CaF₂，A與Mg形成的化合物E為MgF₂，都為離子晶體，根據(jù)離子晶體判斷沸點(diǎn)高低；
（3）根據(jù)得失電子數(shù)相等配平方程式；
（4）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M（OH）_n，M為Fe元素，利用Fe³⁺與SCN^-結(jié)合生成紅色物質(zhì)檢驗(yàn)鐵離子；
（5）鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氫氣，根據(jù)n=$\frac{V}{V{\;}_{m}}$計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算Ca的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算氧化鈣的質(zhì)量，計(jì)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(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量．

解答 解：（1）Ca是20號(hào)元素，鈣原子核外電子數(shù)為20，有3個(gè)電子層，各層電子數(shù)為2、8、8、1，處于周期表中第四周期第ⅡA族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，
故答案為：第四周期第ⅡA族；．
（2）最活潑的非金屬元素A為F，則Ca與最活潑的非金屬元素F形成化合物D為CaF₂，A與Mg形成的化合物E為MgF₂，因?yàn)殁}離子半徑比鎂離子半徑大，MgF₂的晶格能比CaF₂大，所以D的沸點(diǎn)比E低，
故答案為：低；
（3）該方程式中元素的化合價(jià)變化為：P→Ca₃（PO₄）₂，磷元素由0價(jià)→+5價(jià)，一個(gè)磷原子失5個(gè)電子；
FeO→Fe，鐵元素由+2價(jià)→0價(jià)，一個(gè) FeO得2個(gè)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(jì)量數(shù)為2，F(xiàn)eO的計(jì)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：2P+5FeO+3CaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ca₃（PO₄）₂+5Fe
故答案為：2；5；3；1；5；
（4）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M（OH）_n，M為Fe元素，發(fā)生的化學(xué)方程式為：FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，F(xiàn)e³⁺與SCN^-結(jié)合生成紅色物質(zhì)檢驗(yàn)Fe³⁺，離子方程式為Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案為：Fe；FeCl₂+2NaOH=Fe（OH）₂↓+2NaCl，4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）224mLH₂的物質(zhì)的量為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=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$\frac{0.01mol×2}{2}$=0.01mol，樣品中CaO質(zhì)量分?jǐn)?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$\frac{0.056g}{56g/mol}$=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(diǎn)評(píng) 本題考查結(jié)構(gòu)與位置關(guān)系、常用化學(xué)用語書寫、氧化還原反應(yīng)、化學(xué)計(jì)算等，題目綜合性較大，難度中等，（5）中注意利用守恒進(jìn)行計(jì)算．