Question

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℃生成白磷，反应为：
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂═6CaSiO₃+P₄O₁₀　　 10C+P₄O₁₀═P₄+10CO
每生成1mol P₄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a mol?L^-1I₂溶液V₁mL，充分反应后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液V₂mL．该溶液中维生素C的物质的量是______mol．
（4）在酸性溶液中，碘酸钾（KIO₃）和亚硫酸钠可发生如下反应：2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O
生成的碘可以用淀粉溶液检验，根据反应溶液出现蓝色所需的时间来衡量该反应的速率．某同学设计实验如表所示：

	0.01mol?L-1 KIO3酸性溶液（含淀粉）的体积/mL	0.01mol?L-1 Na2SO3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）铈（Ce）是地壳中含量最高的稀土元素．在加热条件下CeCl₃易发生水解，无水CeCl₃可用加热CeCl₃?6H₂O和NH₄Cl固体混合物的方法来制备．其中NH₄Cl的作用是______．
（6）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

解：（1）P属于第15号元素，其原子的结构示意图为，故答案为：；
（2）每生成1 mol P₄时，P由+5价变成0价，电子转移为5×4 mol=20 mol或C化合价由0价变成为+2价，电子转移为2×10 mol=20 mol，故答案为：20；
（3）I₂溶液一部分与硫代硫酸钠反应，一部分与维生素C反应，n（Na₂S₂O₃）=mol；
与其反应的碘单质为 mol，与维生素C反应的碘单质为 mol，
即维生素C的物质的量是 =；
故答案为：；
（4）由实验2可以看出混合液的总体积为50mL，V₁为10mL，V₂为40mL，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系，
故答案为：目的是探究该反应速率与亚硫酸钠浓度，反应温度的关系，V₂=40 mL；
（5）题目中给出：“加热条件下CeCl₃易发生水解”，可知NH₄Cl的作用是肯定是抑制水解的，CeCl₃水解会生成HCl，可知NH₄Cl的作用是分解出HCl气体，抑制CeCl₃水解，
故答案为：分解出HCl气体，抑制CeCl₃的水解；
（6）根据题意：“强酸性”或观察方程式可知缺项是H⁺，利用电子得失守恒或观察法就可以配平方程式为2Ce³⁺+H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺，
故答案为：2；1；6；2；6H⁺．
分析：Ⅰ、（1）依据核外电子排布规律，结合15号磷元素的磷原子结构画出；
（2）依据氧化还原反应的电子守恒，标注元素化合价，得到升高降低的总数相同金属得到；
（3）I₂溶液一部分与硫代硫酸钠反应，一部分与维生素C反应；
（4）由实验2可以看出混合液的总体积为50mL，V₁为10mL，V₂为40mL，实验1和实验2可知实验目的是探究该反应速率与亚硫酸钠溶液浓度的关系；实验2和实验3可知实验目的是探究该反应速率与温度的关系．
Ⅱ、（5）NH₄Cl的作用是抑制CeCl₃水解；
（6）“强酸性”或观察方程式可知缺项是H⁺，利用电子得失守恒或观察法就可以配平方程式；
点评：本题考查化学方程式的配平与计算，滴定实验过程的分析计算应用，盐类水解的分析判断，难度较大，在氧化还原反应中得失电子总数相等是解题关键，注意审题．