Question

（15分）I.磷、硫元素的单质和化合物应用广泛。

（1）磷元素的原子结构示意图是        。

（2）磷酸钙与焦炭、石英砂混合，在电炉中加热到1500°C生成白磷，反应为：

2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂==6CaSiO₃+P₄O₁₀   ,   10C+P₄O₁₀==P₄+10CO

每生成 1molP₄ 时，就有        mol电子发生转移。

（3）硫代硫酸钠（Na₂S₂O₃）是常用的还原剂。在维生素C（化学式C₆Ｈ₈Ｏ₆）的水溶液中加入过量I₂溶液，使维生素C完全氧化，剩余的I₂　用Na₂S₂O₃溶液滴定，可测定溶液中维生素C的含量。发生的反应为：

C₆H₈O₆+I₂===C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-      2S₂O₃^2-+I₂===S₄O₆^2-+2I^-

在一定体积的某维生素C溶液中加入amolL^-1I₂溶液V₁ml,充分反应后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂,消耗bmolL^-1 Na₂S₂O₃溶液V₂ml.该溶液中维生素C的物质量是        mol。

（4）在酸性溶液中，碘酸钠(KIO₃)和亚硫酸钠可发生如下反映：

2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺==I₂+5SO₄²⁺+H₂O

生成的碘可以用淀粉液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率。某同学设计实验如下表所示：

	0.01mol·L－1KIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL	0.01mol·L－1Na2SO3溶液的体积/mL	H2O的体积/mL	实验温度/℃	溶液出现蓝色时所需时间/s
实验1	5	V1	35	25
实验2	5	5	40	25
实验3	5	5	V2	0

该实验的目的是______；表中V₂=­_________mL.

II稀土元素是宝贵的战略资源，我国的蕴藏量居世界首位。

（5）在某强酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，调节pH ≈3. Ce³⁺通过下列反应形成Ce(OH)₄沉淀得以分离。完成反应的离子方程式：

□Ce³⁺+□H₂O₂+□H₂O=====□Ce(OH)₄↓+□          

 

Answer 1

【答案】

（1）    （2）20        （3）

（4）温度、浓度对反应速率的影响        40

(5)（3分）

【解析】（1）磷元素位于第三周期、第ⅤA族，原子结构示意图为。

（2）根据方程式可知，生成1mol白磷的同时，消耗10mol碳，所以转移的电子是10×（2－0）mol＝20mol。

（3）反应中消耗的硫代硫酸钠的物质的量为0.001bv₂mol，则剩余的单质碘是0.0005bv₂mol。因此和维生素Ｃ反应的单质碘是0.001av₁mol－0.0005bv₂mol，所以维生素Ｃ的物质的量是0.001av₁mol－0.0005bv₂mol。

（4）根据实验数据可知，实验目的验证外界条件温度和浓度对反应速率的影响。实验1和2是检验浓度对反应速率的影响。实验2和3则是验证温度对反应速率的影响，因此溶液的浓度应该是相同的，所以体积是40ml。

（5）考查氧化还原反应方程式的配平。在氧化还原反应中电子的得失一定是守恒的，据此可以配平。双氧水是氧化剂，氧元素的化合价由－1价降低到－2价，1mol双氧水得到2mol电子。Ce³⁺是还原剂，化合价由＋3价升高到＋4价，失去1个电子，所以还原剂和氧化剂的物质的量之比是2︰1的。