Question

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)示意圖是____________。

(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1 mol P₄時(shí)，就有________mol電子發(fā)生轉(zhuǎn)移。

(3)硫代硫酸鈉(Na₂S₂O₃)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(guò)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(cè)定溶液中維生素C的含量。發(fā)生的反應(yīng)為：

C₆H₈O₆＋I(xiàn)₂===C₆H₆O₆＋2H^＋＋2I^－

2S₂O＋I(xiàn)₂===S₄O＋2I^－

在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol·L^－1I₂溶液V₁ mL，充分反應(yīng)后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol·L^－1Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。該溶液中維生素C的物質(zhì)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(yīng)：

2IO＋5SO＋2H^＋===I₂＋5SO＋H₂O

生成的碘可以用淀粉溶液檢驗(yàn)，根據(jù)反應(yīng)溶液出現(xiàn)藍(lán)色所需的時(shí)間來(lái)衡量該反應(yīng)的速率。某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下表所示：

	0.01 mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的體積/mL	0.01 mol·L－1Na2SO3溶液的體積/mL	H2O的 體積 /mL	實(shí)驗(yàn) 溫度 /℃	溶液出現(xiàn)藍(lán)色時(shí)所需時(shí)間/s
實(shí)驗(yàn)1	5	V1	35	25
實(shí)驗(yàn)2	5	5	40	25
實(shí)驗(yàn)3	5	5	V2	0

該實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________________________________；

表中V₂＝________mL。

Ⅱ.稀土元素是寶貴的戰(zhàn)略資源，我國(guó)的蘊(yùn)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(wú)水CeCl₃可用加熱CeCl₃·6H₂O和NH₄Cl固體混合物的方法來(lái)制備。其中，NH₄Cl的作用是__________________________________________

_________________。

(6)在某強(qiáng)酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，調(diào)節(jié)pH≈3。Ce^3＋通過(guò)下列反應(yīng)形成Ce(OH)₄沉淀得以分離。完成反應(yīng)的離子方程式：

Ce^3＋＋H₂O₂＋H₂O===Ce(OH)₄↓＋______

Answer 1

【答案】

【解析】 (1)P元素為15號(hào)元素，根據(jù)核外電子排布規(guī)律其原子結(jié)構(gòu)示意圖為。

(2)在P₄O₁₀中P的化合價(jià)為＋5價(jià)，當(dāng)生成1 mol P₄轉(zhuǎn)移電子數(shù)為20 mol。

(3)第二個(gè)反應(yīng)消耗Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為：b mol·L^－1×V₂ 10^－3L＝V₂b10^－3mol，則第一個(gè)反應(yīng)剩余的I₂的物質(zhì)的量為0.5V₂b10^－3mol，該過(guò)程加入I₂總的物質(zhì)的量為a mol·L^－1×V₁ 10^－3L＝V₁ a 10^－3mol，則參加第一個(gè)反應(yīng)的I₂的物質(zhì)的量為V₁a 10^－3mol－0.5 V₂b 10^－3mol，則該溶液中維生素C的物質(zhì)的量為V₁a 10^－3mol－0.5 V₂b 10^－3mol＝(V₁a－0.5 V₂b)10^－3mol。

(4)實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2溫度相同但加水體積不同，而實(shí)驗(yàn)2和實(shí)驗(yàn)3溫度不同則加水體積應(yīng)該相同，故V₂＝40，有3個(gè)實(shí)驗(yàn)所給出的不同對(duì)比數(shù)據(jù)可得出該實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑椋禾骄吭摲磻?yīng)的速率與溫度、亞硫酸鈉濃度的關(guān)系。

(5)CeCl₃發(fā)生水解的方程式為：CeCl₃＋3H₂OCe(OH)₃＋3HCl，NH₄Cl固體加熱可分解生成HCl，起到抑制CeCl₃水解的作用。

(6)根據(jù)電荷守恒：反應(yīng)物中有陽(yáng)離子，則生成物中必然要有陽(yáng)離子，由題意知溶液pH＝3，故最后一個(gè)空應(yīng)為H^＋；根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式的配平原則，分析反應(yīng)中的化合價(jià)變化，H₂O₂中兩個(gè)O的化合價(jià)從－1→－2，得到2個(gè)電子，Ce元素的化合價(jià)從＋3→＋4，應(yīng)該失去兩個(gè)電子，綜合得失電子守恒和質(zhì)量守恒，可配平出2Ce^3＋＋H₂O₂＋6H₂O===2Ce(OH)₄＋6H^＋