Question

10．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(fèi)和Ca，并含有3.5%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）CaO．
（1）Ca原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）Ca與最活躍的非金屬元素A形成化合物D，D的沸點(diǎn)比A與Si形成的化合物E的沸點(diǎn)高（填高或低），用電子式表示D的形成過程．
（3）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M位于元素周期表中的位置是：第四周期，第Ⅷ族．
（4）取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CaCO₃1.1g．

Answer 1

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）先判斷最活潑的非金屬元素，再確定該化合物的化學(xué)式，根據(jù)電子式書寫規(guī)則寫出其的形成過程；根據(jù)晶體類型判斷沸點(diǎn)高低；
（3）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；
（4）鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氫氣，根據(jù)n=$\frac{V}{Vm}$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，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：
（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CaF ₂，氟化鈣為離子化合物，陰陽離子需要標(biāo)出所帶電荷，用電子式表示其形成過程為：；F與Si形成D的化合物E是SiF₄，SiF₄是共價化合物，所以D的沸點(diǎn)比E高．
故答案為：高；；
（3）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，處于第四周期第VIII族，故答案為：第四周期，第Ⅷ族；  
（4）224mlH₂的物質(zhì)的量為$\frac{0.224L}{22.4L/mol}$=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$\frac{0.01mol×2}{2}$=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$\frac{0.056g}{56g/mol}$=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(diǎn)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，（4）中注意利用守恒進(jìn)行計算．