Question

Ⅰ.磷、硫元素的單質和化合物應用廣泛。

（1）磷元素的原子結構示意圖是 。 

（2）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合,在電爐中加熱到1 500 ℃生成白磷,反應為:

2Ca3（PO4）2+6SiO26CaSiO3+P4O10

10C+P4O10P4+10CO

每生成1 mol P4時,就有 mol電子發(fā)生轉移。 

（3）硫代硫酸鈉（Na2S2O3）是常用的還原劑。在維生素C（化學式C6H8O6）的水溶液中加入過量I2溶液,使維生素C完全氧化,剩余的I2用Na2S2O3溶液滴定,可測定溶液中維生素C的含量。發(fā)生的反應為:

C6H8O6+I2C6H6O6+2H++2I-

2S2+I2S4+2I-

在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol/L I2溶液V1 mL,充分反應后,用Na2S2O3溶液滴定剩余的I2,消耗b mol/L Na2S2O3溶液V2 mL。該溶液中維生素C的物質的量是 mol。

（4）在酸性溶液中,碘酸鉀（KIO3）和亞硫酸鈉可發(fā)生如下反應:

2I+5S+2H+I2+5S+H2O

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗,根據(jù)反應溶液出現(xiàn)藍色所需的時間來衡量該反應的速率。

某同學設計實驗如下表所示:

	0.01 mol/LKIO3酸性溶液（含淀粉）的體積/mL	0.01 mol/LNa2SO3溶液的體積/mL	H2O的體積/mL	實驗溫度/℃	溶液出現(xiàn)藍色時所需時間/s
實驗1	5	V1	35	25
實驗2	5	5	40	25
實驗3	5	5	V2	0

 

該實驗的目的是 ;表中V2= mL。

Ⅱ.稀土元素是寶貴的戰(zhàn)略資源,我國的蘊藏量居世界首位。

（5）鈰（Ce）是地殼中含量最高的稀土元素。在加熱條件下CeCl3易發(fā)生水解,無水CeCl3可用加熱CeCl3·6H2O和NH4Cl固體混合物的方法來制備。其中,NH4Cl的作用是 。

（6）在某強酸性混合稀土溶液中加入H2O2,調節(jié)pH≈3,Ce3+通過下列反應形成Ce（OH）4沉淀得以分離。完成反應的離子方程式:

Ce3++ H2O2+ H2O Ce（OH）4↓+ 。

 

Answer 1

（1）

（2）20

（3）（或其他合理答案）

（4）探究該反應的速率與溫度、亞硫酸鈉溶液濃度的關系（或其他合理答案） 40

（5）分解出氯化氫氣體,抑制CeCl3水解（或其他合理答案）

（6）2Ce3++1H2O2+6H2O2Ce（OH）4↓+6H+

【解析】Ⅰ.（1）P的原子序數(shù)是15,因此其原子結構示意圖為。

（2）P元素的化合價由+5價降到了P4中的0價,故每生成1 mol P4轉移20 mol電子。

（3）根據(jù)化學方程式可知,I2的物質的量等于硫代硫酸鈉的物質的量的一半加上維生素C的物質的量,則維生素C的物質的量為:（V1·a×10-3-0.5V2·b×10-3）mol。

（4）通過分析表中的數(shù)據(jù)可知,該實驗研究的是溫度、濃度對反應速率的影響;由于實驗1和實驗2的溫度相同,故實驗2與實驗3的溶液的濃度一定相同,即水的體積一定相同,因此V2=40（mL）。

Ⅱ.（5）由于加熱時氯化銨分解放出氯化氫氣體,可以抑制CeCl3的

水解。

（6）分析反應可知,Ce3+化合價升高到了Ce（OH）4中的+4價,而H2O2中O的化合價由-1價降到-2價,根據(jù)電子守恒可確定Ce3+的化學計量數(shù)是2,而H2O2的化學計量數(shù)為1,再根據(jù)電荷守恒可知缺少的物質是H+,最后根據(jù)原子守恒配平反應:2Ce3++1H2O2+6H2O2Ce（OH）4↓+6H+。