Question

【題目】填空題

(1)“金屬鈣線”是煉制優(yōu)質(zhì)鋼材的脫氧脫磷劑，某“金屬鈣線”的主要成分為金屬M和金屬鈣Ca，并含有3.5％(質(zhì)量分?jǐn)?shù))CaO.

①Ca元素原子結(jié)構(gòu)示意圖________，Ca(OH)2堿性比Mg(OH)2______(填“強(qiáng)”或“弱”).

②配平用“金屬鈣線”脫氧脫磷的方程式：___P +____FeO +____CaO____Ca3(PO4)2 +____Fe

③將“金屬鈣線”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，最后變成紅褐色的M(OH)n，該顏色變化過程的化學(xué)方程式為：_____________________，實(shí)驗(yàn)室檢測Mn+最常用的試劑是___________(填化學(xué)式)

④取3.2 g“金屬鈣線”試樣，與水充分反應(yīng)，生成448 mL H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，在所得溶液中通入適量的CO2，最多能得到CaCO3________g，“金屬鈣線”試樣中金屬M的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為______.

(2)氫化鈣(CaH2)固體登山運(yùn)動(dòng)員常用的能源提供劑

①寫出CaH2與水反應(yīng)的化學(xué)方程式__________________，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是___.

②請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，用化學(xué)方法區(qū)分鈣與氫化鈣，寫出實(shí)驗(yàn)簡要步驟及觀察到的現(xiàn)象_____.

③登山運(yùn)動(dòng)員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優(yōu)點(diǎn)是_______________________.

Answer 1

【答案】 強(qiáng) 2 5 3 1 5 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 KSCN 2.2 71.5% CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑ H2 取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色;取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色(或其它合理的答案) 氫化鈣是固體，攜帶方便

【解析】

(1)①根據(jù)原子核外電子排布畫出原子結(jié)構(gòu)示意圖；元素的金屬性越強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)；

②根據(jù)電子守恒和原子守恒配平化學(xué)方程式；

③紅褐色沉淀為Fe(OH)3，再寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式和利用Fe3+的特殊反應(yīng)檢驗(yàn)；

④鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氫氣，根據(jù)n=計(jì)算氫氣的物質(zhì)的量，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒計(jì)算Ca的物質(zhì)的量，根據(jù)氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算氧化鈣的質(zhì)量，計(jì)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(jì)算碳酸鈣的質(zhì)量；

(2)①CaH2中H元素的化合價(jià)為-1價(jià)，CaH2具有還原性，與水發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Ca(OH)2和H2；；

②區(qū)分鈣和氫化鈣時(shí)可利用其組成、性質(zhì)的差異來判斷；

③氫化鈣是固體，易攜帶。

(1)①Ca是20號(hào)元素，元素的原子序數(shù)=其核外電子數(shù)=核內(nèi)質(zhì)子數(shù)，其核外電子排布是2，8，8，2，所以其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，元素的金屬性越強(qiáng)最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物的堿性越強(qiáng)，金屬性Ca＞Mg，所以Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2 強(qiáng)；

②該方程式中元素的化合價(jià)變化為：P→Ca3(PO4)2，磷元素由0價(jià)→+5價(jià)，一個(gè)磷原子失5個(gè)電子；FeO→Fe，鐵元素由+2價(jià)→0價(jià)，一個(gè) FeO得2個(gè)電子，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等，所以其最小公倍數(shù)為10，故 P的計(jì)量數(shù)為2，FeO的計(jì)量數(shù)為5，其它元素根據(jù)原子守恒配平，所以該方程式為2 P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe；

③說明是FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色Fe(OH)2沉淀，再在空氣中氧化為Fe(OH)3，該顏色變化過程的化學(xué)方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe 3+ 的檢驗(yàn)方法是：向溶液中加入KSCN溶液后，溶液變成血紅色就說明原溶液有Fe 3+；

④448mlH2的物質(zhì)的量為=0.02mol，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=0.02mol，樣品中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5％，故氧化鈣的質(zhì)量為3.2g×3.5％=0.112g，故氧化鈣的物質(zhì)的量為=0.002mol，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)=0.02mol+0.002mol=0.022mol，碳酸鈣的質(zhì)量為0.022mol×100g/mol=2.2g；“金屬鈣線”試樣中金屬Fe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=71.5%；

(2)①CaH2和水反應(yīng)都能產(chǎn)生Ca(OH)2和H2，反應(yīng)方程式為：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，反應(yīng)中CaH中H元素從-1價(jià)升高為0價(jià)，則該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物是H2；

②CaH2可以和氧氣在加熱條件下反應(yīng)生成水，可用無水硫酸銅檢驗(yàn)，現(xiàn)象是白色變?yōu)樗{(lán)色，具體方法是：取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應(yīng)，將反應(yīng)氣相產(chǎn)物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變?yōu)樗{(lán)色；取鈣做類似實(shí)驗(yàn)，觀察不到白色變?yōu)樗{(lán)色；

③作為能源，氫化鈣明顯比氫氣更易攜帶，使用也較方便。