Question

【题目】研究水体中碘的存在形态及其转化是近年的科研热点。与在水体和大气中的部分转化如下图所示。

（1）碘在元素周期表的位置：______________________，其中一种人工放射性核素131I常用于甲亢的治疗，该核素含有的中子数为___________。

（2）结合元素周期律分析Cl-、I-的还原性强弱：同主族元素的原子，从上到下，____________。

（3）水体中的I-的非酸性条件下不易被空气中的氧化。原因是的反应速率慢，反应程度小。碘化铵是一种重要的含I-的盐，常用于医药和照相工业，该电子式为________________，其水溶液却易被空气中的氧化的原因是_____________________。

（4）大气中的部分碘源于对海水中I-的氧化，有资料显示：水体中若含有，会对氧化I-产生促进作用。为检验这一结论，进行如下探究实验：分别将等量的通入到20mL下列试剂中，一段时间后，记录实验现象与结果。

已知：每参与反应，生成。

序号	试剂 组成	反应前溶液 的	反应后溶液 的	的 转化率	的生成量
A				约	——
B				——	少量
C				约	大量

① a=__________。

② 用离子方程式解释A中pH增大的原因_______________________________________。

③ 写出B中产生的离子方程式_________________________________________。

④ C中实验进行20s后，发现溶液中浓度开始下降。导致下降的直接原因有_______。

A 减小 B 减小 C 不断生成

Answer 1

【答案】第5周期第VIIA族 78 原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性Cl>I，单质氧化性Cl2>I2，因此离子的还原性Cl-<I- NH4+水解显酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移动 310-2 H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2 2Fe2++O3+5H2O=2Fe(OH)3+4H++O2 B

【解析】

（1）碘是53号元素；中子数=质量数-质子数；

（2）同主族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱；

（3）碘化铵为离子化合物，含有NH4+和I-；NH4+水解显酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移动；

（4）①根据对照试验，控制变量来分析解答；

② A中发生的反应为H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2，生成了OH-，溶液的碱性增强，pH增大；

③B中反应后生成了Fe(OH)3，溶液的pH减小，说明有H+生成，根据电子守恒和电荷守恒写出离子方程式；

④根据浓度对平衡移动的影响分析解答。

（1）碘是53号元素，碘原子核外有5个电子层，最外层电子数为7，所以碘在元素周期表中位于：第5周期第VIIA族；131I中的质量数为131，质子数为53，则中子数=质量数-质子数=131-53=78。

故答案为：第5周期第VIIA族；78；

（2）同主族元素的原子，从上到下，原子半径逐渐增大，得电子能力逐渐减弱，非金属性Cl>I，单质氧化性Cl2>I2，因此离子的还原性Cl-<I-。

故答案为：原子半径逐渐增大，的电子能力逐渐减弱，非金属性Cl>I，单质氧化性Cl2>I2，因此离子的还原性Cl-<I-；

（3）碘化铵为离子化合物，含有NH4+和I-，故电子式为；

NH4+水解显酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移动，所以其水溶液易被空气中的O2氧化。

故答案为：NH4+水解显酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移动；

（4）①该实验为探究水体中若含有，会对O3氧化I-产生促进作用，应在其它条件相同的条件下实验，对比A、B、C3组实验，若要使Cl-浓度相同，则a的值为310-2。

故答案为：310-2；

② A中发生的反应为H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2，生成了OH-，溶液的碱性增强，pH增大。

故答案为：H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2；

③B中反应后生成了Fe(OH)3，溶液的pH减小，说明有H+生成，根据电子守恒和电荷守恒写出离子方程式为：2Fe2++O3+5H2O=2Fe(OH)3+4H++O2。

故答案为：2Fe2++O3+5H2O=2Fe(OH)3+4H++O2；

④对比表格中第A、C组实验前后pH可得，A组pH增大，c(H+)减小，C组pH减小，c(H+)增大，C中实验进行20s后，发现溶液中浓度开始下降，根据上述分析可得，若c(H+)减小，I3－浓度不会下降，故A项不选；

若c(I－)减小，导致I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)的平衡左移，所以I3－浓度下降，所以c(I－)减小是导致I3－浓度下降的直接原因，故选B项；

若I2(g)不断生成，导致I2(aq)I2(g)的溶解平衡右移，使溶液中c(I2)减小，导致 I2(aq)+I－(aq) I3－(aq)的平衡左移，则I3－浓度下降，但不是导致I3－浓度下降的直接原因，故不选C项。

故选B。