Question

（2010?重庆）金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO
（1）Ca元素在周期表中位置是

第四周期第ⅡA族

，其原子结构示意图

．
（2）Ca与最活跃的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为

，D的沸点比A与Si形成的化合物E的沸点

高

．
（3）配平用钙线氧脱鳞的化学方程式：

2

P+

5

FeO+

3

CaO→

1

Ca₃（PO₄）₂+

2

Fe
（3）将钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M（OH）_n．则金属M为

Fe

；检测Mⁿ⁺的方法是

Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃

（用离子方程式表达）．
（5）取 1.6g钙线试样，与水充分反映，生成224ml H₂（标准状况），在向溶液中通入适量的CO₂，最多能得到CaCO₃

1.1

g．

Answer 1

分析：（1）Ca是20号元素，钙原子核外电子数为20，有3个电子层，各层电子数为2、8、8、1，对于主族元素，电子层数=周期数，最外层电子数=族序数；
（2）最活跃的非金属元素A为F元素，钙与氟形成氟化钙，为离子化合物，氟元素与Si形成的化合物为SiF₄，SiF₄是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体；
（3）反应中P磷元素的化合价由0价升高为+5价，总共升高10价，铁元素化合价由+2价降低为0价，总共降低2价，化合价升高最小公倍数为10，据此配平；
（4）钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M（OH）_n，M为Fe元素，利用Fe³⁺与SCN^-结合生成红色物质检验铁离子；
（5）钙与水反应生成氢氧化钙与氢气，根据n=

V

Vm

计算氢气的物质的量，根据电子转移守恒计算Ca的物质的量，根据氧化钙的质量分数计算氧化钙的质量，计算氧化钙的物质的量，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，根据钙元素守恒可知生成的n（CaCO₃）=n（Ca）+n（CaO），再根据m=nM计算碳酸钙的质量．

解答：解：（1）Ca是20号元素，钙原子核外电子数为20，有3个电子层，各层电子数为2、8、8、1，处于周期表中第四周期第ⅡA族，原子结构示意图为，故答案为：第四周期第ⅡA族；；
（2）最活跃的非金属元素A为F元素，钙与氟形成氟化钙，为离子化合物，电子式为，氟元素与Si形成的化合物为SiF₄，SiF₄是分子晶体，离子晶体的沸点高于分子晶体，故沸点CaF₂＞SiF₄；
故答案为：；高；
（3）反应中P磷元素的化合价由0价升高为+5价，总共升高10价，铁元素化合价由+2价降低为0价，总共降低2价，化合价升高最小公倍数为10，故Ca₃（PO₄）₂系数为1，FeO的系数为5，P系数为2，CaO的系数为3，Fe的系数为5，故配平后方程式为2P+5FeO+3CaO=Ca₃（PO₄）₂+2Fe，故答案为：2、5、3、1、2；
（4）钙线试样溶于稀盐酸后，加入过量NaOH溶液，生成白色絮状沉淀并迅速变成灰绿色，最后变成红褐色M（OH）_n，M为Fe元素，Fe³⁺与SCN^-结合生成红色物质检验Fe³⁺，离子方程式为Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃，
故答案为：Fe；Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；
（5）224mlH₂的物质的量为

0.224L

22.4L/mol

=0.01mol，钙与水反应生成氢氧化钙与氢气，根据电子转移守恒可知，Ca的物质的量为

0.01mol×2

2

=0.01mol，样品中CaO质量分数为3.5%，故氧化钙的质量为1.6g×3.5%=0.056g，故氧化钙的物质的量为

0.056g

56g/mol

=0.001mol，氧化钙与水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙与二氧化碳反应生成碳酸钙，根据钙元素守恒可知生成的n（CaCO₃）=n（Ca）+n（CaO）=0.01mol+0.001mol=0.011mol，碳酸钙的质量为0.011mol×100g/mol=1.1g，
故答案为：1.1．

点评：本题考查结构与位置关系、常用化学用语书写、氧化还原反应、化学计算等，题目综合性较大，难度中等，（5）中注意利用守恒进行计算．