Question

金属钙线是炼制优质钢材的脱氧脱磷剂，某钙线的主要成分为金属M和Ca，并含有3.5%（质量分数）CaO。

（1）Ca元素在周期表中位置是_________，其原子结构示意图_________。

（2）Ca与最活跃的非金属元素A形成化合物D，D的电子式为_________。

（3）将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M(OH)_n，则金属M为______；检测Mⁿ⁺的方法是_______________________________________（用离子方程式表达）。

（4）取1.6g钙线试样，与水充分反映，生成224ml.H₂（标准状况），在想溶液中通入适量的CO₂，最多能得到CaCO₃_____________g。

Answer

第四周期第ⅡA族 Fe Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 1.1g

【解析】（1）Ca是20号元素，钙原子核外电子数为20，有3个电子层，各层电子数为2、8、8、1，处于周期表中第四周期第ⅡA族，原子结构示意图为，故答案为：第四周期第ⅡA族；；（2）最活跃的非金属元素A为F元素，钙与氟形成氟化钙，为离子化合物，电子式为；（3）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M（OH）n，M为Fe元素，Fe3+与SCN-结合生成红色物质检验Fe3+，离子方程式为Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3；（4）224mlH2的物质的量为=0.01mol，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=0.01mol，样品中CaO质量分数为3.5%，故氧化钙的质量为1.6g×3.5%=0.056g，故氧化钙的物质的量为=0.001mol，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）=0.01mol+0.001mol=0.011mol，碳酸钙的质量为0.011mol×100g/mol=1.1g

点睛：本题考查结构与位置关系、常用化学用语书写、氧化还原反应、化学计算等，题目综合性较大，难度中等，（4）中注意利用钙元素守恒，可知生成的n（CaCO3）=n（Ca）+n（CaO）进行计算。