Question

7．“金屬鈣線”是煉制優(yōu)質(zhì)鋼材的脫氧脫磷劑，某“金屬鈣線”的主要成分為金屬Fe和金屬鈣Ca，并含有3.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）CaO．
（1）Ca的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的堿性比Mg（OH）₂強(qiáng)（填“強(qiáng)”或“弱”）．
（2）Ca與非金屬性最強(qiáng)的元素A形成化合物D，寫出D的電子式．
（3）配平用“金屬鈣線”脫氧脫磷的方程式：
2P+5FeO+3Cao$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$1Ca₃（PO₄）₂+5Fe
（4）將“金屬鈣線”溶于稀鹽酸后，再滴加雙氧水發(fā)生的離子方程式是2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O．
（5）取3.2g“金屬鈣線”試樣，與水充分反應(yīng)生成448mL H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），在所得溶液中通入適量CO₂，最多能得到CaCO₃2.2g（取兩位有效數(shù)字）．

Answer 1

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(qiáng)，對(duì)應(yīng)的最高價(jià)氧化物水化物堿性越強(qiáng)；
（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；
（3）根據(jù)得失電子數(shù)相等配平方程式；
（4）Fe和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，亞鐵離子不穩(wěn)定，能被雙氧水氧化生成鐵離子，雙氧水被還原生成水；
（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，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(qiáng)，故答案為；強(qiáng)；
（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，
故答案為：；
（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2 P+5FeO+3CaO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Ca₃（PO₄）₂+5Fe，
故答案為：2；5；3；1；5Fe；
（4）金屬鈣線中含鐵，F(xiàn)e和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵，亞鐵離子不穩(wěn)定，能被雙氧水氧化生成鐵離子，雙氧水被還原生成水，離子方程式為2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2 H₂O，故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2 H₂O；
（5）448mlH₂的物質(zhì)的量為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，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$\frac{0.02mol×2}{2}$=0.02mol，樣品中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%，故氧化鈣的質(zhì)量為3.2g×3.5%=0.112g，故氧化鈣的物質(zhì)的量為$\frac{0.112g}{56g/mol}$=0.002mol，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）=0.02mol+0.002mol=0.022mol，碳酸鈣的質(zhì)量為0.022mol×100g/mol=2.2g，
故答案為：2.2．

點(diǎn)評(píng) 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(diǎn)，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．