Question

【题目】填空题

(1)“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.

①Ca元素原子结构示意图________，Ca(OH)2碱性比Mg(OH)2______(填“强”或“弱”).

②配平用“金属钙线”脱氧脱磷的方程式：___P +____FeO +____CaO____Ca3(PO4)2 +____Fe

③将“金属钙线”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，最后变成红褐色的M(OH)n，该颜色变化过程的化学方程式为：_____________________，实验室检测Mn+最常用的试剂是___________(填化学式)

④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的CO2，最多能得到CaCO3________g，“金属钙线”试样中金属M的质量分数为______.

(2)氢化钙(CaH2)固体登山运动员常用的能源提供剂

①写出CaH2与水反应的化学方程式__________________，该反应的氧化产物是___.

②请你设计一个实验，用化学方法区分钙与氢化钙，写出实验简要步骤及观察到的现象_____.

③登山运动员常用氢化钙作为能源提供剂，与氢气相比，其优点是_______________________.

Answer 1

【答案】 强 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 取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色;取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色(或其它合理的答案) 氢化钙是固体，携带方便

【解析】

(1)①根据原子核外电子排布画出原子结构示意图；元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强；

②根据电子守恒和原子守恒配平化学方程式；

③红褐色沉淀为Fe(OH)3，再写出发生反应的化学方程式和利用Fe3+的特殊反应检验；

④钙与水反应生成氢氧化钙与氢气，根据n=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；

(2)①CaH2中H元素的化合价为-1价，CaH2具有还原性，与水发生氧化还原反应生成Ca(OH)2和H2；；

②区分钙和氢化钙时可利用其组成、性质的差异来判断；

③氢化钙是固体，易携带。

(1)①Ca是20号元素，元素的原子序数=其核外电子数=核内质子数，其核外电子排布是2，8，8，2，所以其原子结构示意图为，元素的金属性越强最高价氧化物对应的水化物的碱性越强，金属性Ca＞Mg，所以Ca(OH)2的碱性比Mg(OH)2 强；

②该方程式中元素的化合价变化为：P→Ca3(PO4)2，磷元素由0价→+5价，一个磷原子失5个电子；FeO→Fe，铁元素由+2价→0价，一个 FeO得2个电子，根据氧化还原反应中得失电子数相等，所以其最小公倍数为10，故 P的计量数为2，FeO的计量数为5，其它元素根据原子守恒配平，所以该方程式为2 P+5FeO+3CaOCa3(PO4)2+5Fe；

③说明是FeCl2溶液中滴加NaOH溶液，先生成白色Fe(OH)2沉淀，再在空气中氧化为Fe(OH)3，该颜色变化过程的化学方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3，Fe 3+ 的检验方法是：向溶液中加入KSCN溶液后，溶液变成血红色就说明原溶液有Fe 3+；

④448mlH2的物质的量为=0.02mol，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=0.02mol，样品中CaO质量分数为3.5％，故氧化钙的质量为3.2g×3.5％=0.112g，故氧化钙的物质的量为=0.002mol，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)=0.02mol+0.002mol=0.022mol，碳酸钙的质量为0.022mol×100g/mol=2.2g；“金属钙线”试样中金属Fe的质量分数为=71.5%；

(2)①CaH2和水反应都能产生Ca(OH)2和H2，反应方程式为：CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑，反应中CaH中H元素从-1价升高为0价，则该反应的氧化产物是H2；

②CaH2可以和氧气在加热条件下反应生成水，可用无水硫酸铜检验，现象是白色变为蓝色，具体方法是：取适量氢化钙，在加热条件下与干燥氧气反应，将反应气相产物通过装有无水硫酸铜的干燥管，观察到白色变为蓝色；取钙做类似实验，观察不到白色变为蓝色；

③作为能源，氢化钙明显比氢气更易携带，使用也较方便。