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?jǐn)?shù)）CaO．
（1）Ca元素在周期表中的位置是

 

，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為

 

．
（2）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為

 

；
（3）配平用鈣線脫氧脫磷的化學(xué)方程式：

 

P+

 

FeO+

 

CaO

高溫  .

 

Ca₃（PO₄）₂+

 

Fe
（4）上述反應(yīng)每生成1molCa₃（PO₄）₂，有

 

 mol電子轉(zhuǎn)移．
（5）用1.6g鈣線試樣，與水充分反應(yīng)，生成224mL H₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），再向溶液中通入適量的CO₂，最多能得到CaCO₃

 

g．

Answer 1

考點：位置結(jié)構(gòu)性質(zhì)的相互關(guān)系應(yīng)用,化學(xué)方程式的有關(guān)計算,元素周期表的結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：計算題,元素及其化合物

分析：（1）Ca是20號元素，鈣原子核外電子數(shù)為20，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、8、1，對于主族元素，電子層數(shù)=周期數(shù)，最外層電子數(shù)=族序數(shù)；
（2）生成白色絮狀沉淀并迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色，應(yīng)為Fe（OH）₂→Fe（OH）₃的轉(zhuǎn)化；
（3）反應(yīng)中P磷元素的化合價由0價升高為+5價，總共升高10價，鐵元素化合價由+2價降低為0價，總共降低2價，化合價升高最小公倍數(shù)為10，據(jù)此配平；
（4）根據(jù)P元素化合價的變化判斷；
（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?jǐn)?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，鈣原子核外電子數(shù)為20，有3個電子層，各層電子數(shù)為2、8、8、1，處于周期表中第四周期第ⅡA族，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：第四周期第ⅡA族；；
（2）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，故答案為：Fe；  
（3）反應(yīng)中P磷元素的化合價由0價升高為+5價，總共升高10價，鐵元素化合價由+2價降低為0價，總共降低2價，化合價升高最小公倍數(shù)為10，故Ca₃（PO₄）₂系數(shù)為1，F(xiàn)eO的系數(shù)為5，P系數(shù)為2，CaO的系數(shù)為3，F(xiàn)e的系數(shù)為5，故配平后方程式為2P+5FeO+3CaO=Ca₃（PO₄）₂+5Fe，故答案為：2； 5；3；1； 5；
（4）反應(yīng)的方程式為2P+5FeO+3CaO=Ca₃（PO₄）₂+5Fe，由方程式可知反應(yīng)中P元素化合價由0價升高到+5價，可知每生成1molCa₃（PO₄）₂，有10mol電子轉(zhuǎn)移，
故答案為：10；
（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?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

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)行計算．