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1 mol 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^－1 I₂溶液V₁ mL，充分反应后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol·L^－1 Na₂S₂O₃溶液V₂ mL。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）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，Ce^3＋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：

□Ce^3＋＋□H₂O₂＋□H₂O === □Ce(OH)₄↓＋□_______

Answer 1

【解析】（1）P属于第15号元素，其原子的结构示意图为：；

（2）每生成1 mol P₄时，P由+5价变成0价，电子转移为5×4＝20或C化合价由0价变成为+2价，电子转移为2×10＝20；

（3）n（Na₂S₂O₃）＝bV₁/1000 mol；与其反应的I₂为bV₁/2000 mol，与维生素C反应的I₂为 mol，即维生素C的物质的量是mol（或其它合理答案）；

（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。

（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，可以完整答出：NH₄Cl的作用是分解出HCl气体，抑制CeCl₃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。2Ce^3＋＋H₂O₂＋6H₂O=== 2Ce(OH)₄↓＋6H^＋

此题考查原子结构示意图，氧化还原反应的配平与电子转移计算，滴定中的简单计算，水解知识，实验探究变量的控制等，上述皆高中化学中的主干知识。题设中的情景都是陌生的，其中还涉及到稀土知识，其中第（4）小问是该题亮点，设问巧妙，有点类似于2010全国新课标一题，但题目设计更清晰，不拖泥带水。第6小问的缺项配平有点超过要求，但题中给出提示，降低了难度。

这题拼凑痕迹比较明显，每小问前后联系不强，或者说没有联系。

【答案】（1）；

      （2）20；

      （3）；

      （4）探究该反应的速率与温度、亚硫酸钠溶液浓度的关系（或其他合理答案）；

      （5）分解出HCl气体，抑制CeCl₃的水解（或其他合理答案）；

      （6）2Ce^3＋＋H₂O₂＋6H₂O=== 2Ce(OH)₄↓＋6H^＋。