Question

15．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7%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）的CaO．
（1）配平其脫氧的化學(xué)方程式：P+FeO+CaO-Ca₃（PO₄）₂+Fe
（2）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，白色絮狀最終變成紅褐色的化學(xué)方程式為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．
（3）取1.6g鈣線試樣，與水充分反應(yīng)，生成448mLH₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況），再向溶液中通入適量的CO₂，最多能得到CaCO₃2.2g（要有計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中P磷元素的化合價(jià)由0價(jià)升高為+5價(jià)，總共升高10價(jià)，鐵元素化合價(jià)由+2價(jià)降低為0價(jià)，總共降低2價(jià)，化合價(jià)升高最小公倍數(shù)為10，據(jù)此配平；
（2）氫氧化亞鐵與氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵；
（3）鈣與水反應(yīng)生成氫氧化鈣與氫氣，根據(jù)n=$\frac{V}{{V}_{m}}$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．

解答 解：（1）反應(yīng)中P磷元素的化合價(jià)由0價(jià)升高為+5價(jià)，總共升高10價(jià)，鐵元素化合價(jià)由+2價(jià)降低為0價(jià)，總共降低2價(jià)，化合價(jià)升高最小公倍數(shù)為10，故Ca₃（PO₄）₂系數(shù)為1，F(xiàn)eO的系數(shù)為5，P系數(shù)為2，CaO的系數(shù)為3，F(xiàn)e的系數(shù)為5，故配平后方程式為2P+5FeO+3CaO=Ca₃（PO₄）₂+5Fe，
故答案為：2、5、3、1、5；
（2）氫氧化亞鐵與氧氣反應(yīng)生成氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（3）448mlH₂的物質(zhì)的量為$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=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$\frac{0.02mol×2}{2}$=0.02mol，樣品中CaO質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%，故氧化鈣的質(zhì)量為1.6g×7%=0.112g，故氧化鈣的物質(zhì)的量為$\frac{0.112g}{56g/mol}$=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，故答案為：2.2．

點(diǎn)評(píng) 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(jì)算等，題目綜合性較大，難度中等，（3）中注意利用守恒進(jìn)行計(jì)算．