Question

【題目】填空題

(1)“金屬鈣線”是煉制優質鋼材的脫氧脫磷劑，某“金屬鈣線”的主要成分為金屬M和金屬鈣Ca，并含有3.5％(質量分數)CaO.

①Ca元素原子結構示意圖________，Ca(OH)2堿性比Mg(OH)2______(填“強”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方程式為：_____________________，實驗室檢測Mn+最常用的試劑是___________(填化學式)

④取3.2 g“金屬鈣線”試樣，與水充分反應，生成448 mL H2(標準狀況)，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的質量分數為______.

(2)氫化鈣(CaH2)固體登山運動員常用的能源提供劑

①寫出CaH2與水反應的化學方程式__________________，該反應的氧化產物是___.

②請你設計一個實驗，用化學方法區分鈣與氫化鈣，寫出實驗簡要步驟及觀察到的現象_____.

③登山運動員常用氫化鈣作為能源提供劑，與氫氣相比，其優點是_______________________.

Answer 1

【答案】 強 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，將反應氣相產物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變為藍色;取鈣做類似實驗，觀察不到白色變為藍色(或其它合理的答案) 氫化鈣是固體，攜帶方便

【解析】

(1)①根據原子核外電子排布畫出原子結構示意圖；元素的金屬性越強最高價氧化物對應的水化物的堿性越強；

②根據電子守恒和原子守恒配平化學方程式；

③紅褐色沉淀為Fe(OH)3，再寫出發生反應的化學方程式和利用Fe3+的特殊反應檢驗；

④鈣與水反應生成氫氧化鈣與氫氣，根據n=計算氫氣的物質的量，根據電子轉移守恒計算Ca的物質的量，根據氧化鈣的質量分數計算氧化鈣的質量，計算氧化鈣的物質的量，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣，根據鈣元素守恒可知生成的n(CaCO3)=n(Ca)+n(CaO)，再根據m=nM計算碳酸鈣的質量；

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

②區分鈣和氫化鈣時可利用其組成、性質的差異來判斷；

③氫化鈣是固體，易攜帶。

(1)①Ca是20號元素，元素的原子序數=其核外電子數=核內質子數，其核外電子排布是2，8，8，2，所以其原子結構示意圖為，元素的金屬性越強最高價氧化物對應的水化物的堿性越強，金屬性Ca＞Mg，所以Ca(OH)2的堿性比Mg(OH)2 強；

②該方程式中元素的化合價變化為：P→Ca3(PO4)2，磷元素由0價→+5價，一個磷原子失5個電子；FeO→Fe，鐵元素由+2價→0價，一個 FeO得2個電子，根據氧化還原反應中得失電子數相等，所以其最小公倍數為10，故 P的計量數為2，FeO的計量數為5，其它元素根據原子守恒配平，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方程式為：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe 3+ 的檢驗方法是：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的物質的量為=0.02mol，鈣與水反應生成氫氧化鈣與氫氣，根據電子轉移守恒可知，Ca的物質的量為=0.02mol，樣品中CaO質量分數為3.5％，故氧化鈣的質量為3.2g×3.5％=0.112g，故氧化鈣的物質的量為=0.002mol，氧化鈣與水反應生成氫氧化鈣，氫氧化鈣與二氧化碳反應生成碳酸鈣，根據鈣元素守恒可知生成的n(CaCO3)=n(Ca)+n(CaO)=0.02mol+0.002mol=0.022mol，碳酸鈣的質量為0.022mol×100g/mol=2.2g；“金屬鈣線”試樣中金屬Fe的質量分數為=71.5%；

(2)①CaH2和水反應都能產生Ca(OH)2和H2，反應方程式為：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，反應中CaH中H元素從-1價升高為0價，則該反應的氧化產物是H2；

②CaH2可以和氧氣在加熱條件下反應生成水，可用無水硫酸銅檢驗，現象是白色變為藍色，具體方法是：取適量氫化鈣，在加熱條件下與干燥氧氣反應，將反應氣相產物通過裝有無水硫酸銅的干燥管，觀察到白色變為藍色；取鈣做類似實驗，觀察不到白色變為藍色；

③作為能源，氫化鈣明顯比氫氣更易攜帶，使用也較方便。