Question

7．“金屬鈣線”是煉制優質鋼材的脫氧脫磷劑，某“金屬鈣線”的主要成分為金屬Fe和金屬鈣Ca，并含有3.5%（質量分數）CaO．
（1）Ca的原子結構示意圖為．其最高價氧化物對應水化物的堿性比Mg（OH）₂強（填“強”或“弱”）．
（2）Ca與非金屬性最強的元素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，與水充分反應生成448mL H₂（標準狀況），在所得溶液中通入適量CO₂，最多能得到CaCO₃2.2g（取兩位有效數字）．

Answer 1

分析 （1）Ca的原子序數為20，結合原子核外電子排布畫出原子結構示意圖，金屬性越強，對應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式，根據電子式書寫規則寫出電子式；
（3）根據得失電子數相等配平方程式；
（4）Fe和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵，亞鐵離子不穩定，能被雙氧水氧化生成鐵離子，雙氧水被還原生成水；
（5）鈣與水反應生成氫氧化鈣與氫氣，根據n=$\frac{V}{{V}_{m}}$計算氫氣的物質的量，根據電子轉移守恒計算Ca的物質的量，根據氧化鈣的質量分數計算氧化鈣的質量，計算氧化鈣的物質的量，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣，根據鈣元素守恒可知生成的n（CaCO₃）=n（Ca）+n（CaO），再根據m=nM計算碳酸鈣的質量．

解答 解：（1）Ca是20號元素，元素的原子序數=其核外電子數=核內質子數，其核外電子排布是2，8，8，2，所以其原子結構示意圖為，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，
故答案為：；
（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，根據氧化還原反應中得失電子數相等，所以其最小公倍數為10，故 P的計量數為2，FeO的計量數為5，其它元素根據原子守恒配平，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，Fe和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵，亞鐵離子不穩定，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的物質的量為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，鈣與水反應生成氫氧化鈣與氫氣，根據電子轉移守恒可知，Ca的物質的量為$\frac{0.02mol×2}{2}$=0.02mol，樣品中CaO質量分數為3.5%，故氧化鈣的質量為3.2g×3.5%=0.112g，故氧化鈣的物質的量為$\frac{0.112g}{56g/mol}$=0.002mol，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣，根據鈣元素守恒可知生成的n（CaCO₃）=n（Ca）+n（CaO）=0.02mol+0.002mol=0.022mol，碳酸鈣的質量為0.022mol×100g/mol=2.2g，
故答案為：2.2．

點評 本題考查金屬及化合物的性質及綜合應用，為高頻考點，把握原子結構與性質，物質的性質及氧化還原反應等為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，題目難度不大．