Question

“金属钙线”是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某“金属钙线”的主要成分为金属M和金属钙Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO．
（1）Ca的原子结构示意图为

 

．其最高价氧化物对应水化物的碱性比Mg（OH）₂

 

（填“强”或“弱”）．
（2）Ca与非金属性最强的元素A形成化合物D，用电子式表示D的形成过程：

 

．
（3）配平用“金属钙线”脱氧脱磷的方程式：

 

P+

 

FeO+

 

CaO

高温  .

 

Ca₃（PO₄）₂+

 

Fe
（4）将“金属钙线”溶于稀盐酸后，滴加少量双氧水后再滴加KSCN溶液呈红色，金属M为

 

（填化学式），其中滴加双氧水发生的离子方程式是

 

．
（5）取3.2 g“金属钙线”试样，与水充分反应生成448 mL H₂（标准状况），在所得溶液中通入适量CO₂，最多能得到CaCO₃

 

g．

Answer 1

考点：用电子式表示简单的离子化合物和共价化合物的形成,氧化还原反应方程式的配平

专题：信息给予题

分析：（1）Ca原子核外有4个电子层，其核外每层电子数从内到外分别是2、8、8、2，据此书写其原子结构示意图；
元素的金属性越强，其最高价氧化物的水化物碱性越强；
（2）非金属性最强的元素是F，Ca和F元素之间通过得失电子形成离子键；
（3）该反应中P元素化合价由0价变为+5价、Fe元素化合价由+2价变为0价，根据转移电子相等、原子守恒配平方程式；
（4）能和KSCN反应生成血红色溶液的是铁离子，根据元素守恒知，M是Fe元素，Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁，亚铁离子不稳定，能被双氧水氧化生成铁离子，双氧水被还原生成水；
（5）3.2g金属钙线中m（CaO）=3.2g×3.5%=0.112g，CaO的物质的量=

0.112g

56g/mol

=0.002mol，CaO和水反应方程式为CaO+H₂O=Ca（OH）₂，根据Ca原子守恒得n（CaO）=n（Ca（OH）₂）=0.002mol，
Fe和冷水不反应，Ca和冷水反应，方程式为Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑，
设生成448mL氢气需要Ca的物质的量为x，
Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑
1mol           22.4L
x              0.448L
1mol：22.4L=x：0.448L
x=

1mol×0.448L

22.4L

=0.02mol，
根据Ca原子守恒得n（Ca）=n（Ca（OH）₂）=0.02mol，
所以最终得到氢氧化钙的物质的量=0.002mol+0.02mol=0.022mol，
再根据原子守恒计算生成碳酸钙的质量．

解答：解：（1）Ca原子核外有4个电子层，其核外每层电子数从内到外分别是2、8、8、2，所以Ca的原子结构示意图为；金属性Ca＞Mg，所以其最高价氧化物对应水化物的碱性比Mg（OH）₂强，故答案为：； 强；
（2）非金属性最强的元素是F，Ca和F元素之间通过得失电子形成离子化合物，所以CaF₂的形成过程为，
故答案为：；       
（3）该反应中P元素化合价由0价变为+5价、Fe元素化合价由+2价变为0价，所以其转移电子最小公倍数是10，根据转移电子相等、原子守恒配平方程式为2P+5FeO+3CaO

高温  .

Ca₃（PO₄）₂+5Fe，
故答案为：2；5；3；1；5；
（4）能和KSCN反应生成血红色溶液的是铁离子，根据元素守恒知，M是Fe元素，Fe和稀盐酸反应生成氯化亚铁，亚铁离子不稳定，能被双氧水氧化生成铁离子，双氧水被还原生成水，离子方程式为2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2 H₂O，故答案为：Fe；2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2 H₂O；
（5）3.2g金属钙线中m（CaO）=3.2g×3.5%=0.112g，CaO的物质的量=

0.112g

56g/mol

=0.002mol，CaO和水反应方程式为CaO+H₂O=Ca（OH）₂，根据Ca原子守恒得n（CaO）=n（Ca（OH）₂）=0.002mol，
Fe和冷水不反应，Ca和冷水反应，方程式为Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑，
设生成448mL氢气需要Ca的物质的量为x，
Ca+2H₂O=Ca（OH）₂+H₂↑
1mol           22.4L
x              0.448L
1mol：22.4L=x：0.448L
x=

1mol×0.448L

22.4L

=0.02mol，
根据Ca原子守恒得n（Ca）=n（Ca（OH）₂）=0.02mol，
所以最终得到氢氧化钙的物质的量=0.002mol+0.02mol=0.022mol，
根据Ca原子守恒得n（CaCO₃ ）=n（Ca（OH）₂）=0.022mol，则m（CaCO₃ ）=0.022mol×100g/mol=2.2g，
故答案为：2.2．

点评：本题考查了物质的量的计算、氧化还原反应、化学用语等知识点，会根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式，知道铁离子的检验方法及现象，注意（5）中利用原子守恒计算较简便，易漏掉氧化钙和水生成的氢氧化钙，为易错点．