Question

18．磷、硫元素的單質(zhì)和化合物應(yīng)用廣泛．
（1）磷元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白磷，反應(yīng)為：2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂═6CaSiO₃+P₄O₁₀      10C+P₄O₁₀═P₄+10CO
每生成1molP₄ 時，就有20mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移．
（3）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₂）是常用的還原劑．在維生素C（化學(xué)式C₆H₈O₆）的水溶液中加入過量I₂溶液，使維生素完全氧化，剩余的I₂　用Na₂S₂O₂溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量．發(fā)生的反應(yīng)為：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
在一定體積的某維生素C溶液中加入amolL^-1I₂溶液V₁ml，充分反應(yīng)后，用Na₂S₂O₂溶液滴定剩余的I₂，消耗bmolL^-1 Na₂S₂O₂溶液V₂ml．該溶液中維生素C的物質(zhì)量是$\frac{a{V}_{1}-0.5b{V}_{2}}{1000}$mol．
（4）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）和亞硫酸鈉可發(fā)生反應(yīng)，生成物之一可以用淀粉溶液檢驗．根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應(yīng)的速率，寫出該反應(yīng)的離子方程式為2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）磷原子核外有3個電子層，最外層電子數(shù)為5；
（2）反應(yīng)中P元素化合價由+5價降低到0價；
（3）根據(jù)反應(yīng)的離子方程式，用關(guān)系式法計算；
（4）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）被亞硫酸鈉還原成I₂，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉．

解答 解：（1）P原子核外有15個電子，有3個電子層，最外層有5個電子，所以P原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂═6CaSiO₃+P₄O₁₀   ①
10C+P₄O₁₀═P₄+10CO  ②
將方程式①+②得2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂+10C=6CaSiO₃+P₄+10CO，根據(jù)磷元素和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式得，每生成1mol P₄得到電子的物質(zhì)的量=1mol×4×（5-0）=20mol，
故答案為：20mol；
（3）氧化還原反應(yīng)中得失電子相等，由題目給出的兩個離子方程式知，n（I₂）=n（C₆H₈O₆）+0.5n（S₂O₃^2- ），
即aV₁×10^-3=n（C₆H₈O₆）+0.5bV₂×10^-3，則n（C₆H₈O₆）=aV₁×10^-3-0.5bV₂×10^-3=$\frac{a{V}_{1}-0.5b{V}_{2}}{1000}$，

故答案為：$\frac{a{V}_{1}-0.5b{V}_{2}}{1000}$；
（4）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）被亞硫酸鈉還原成I₂，亞硫酸鈉被氧化為硫酸鈉，反應(yīng)的離子方程式為2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═1I₂+5SO₄^2-+1H₂O，
故答案為：2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O．

點評 本題考查了氧化還原反應(yīng)物質(zhì)的量的計算，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子性質(zhì)、還原產(chǎn)物和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式來分析解答即可，難度不大．