Question

（2011?福建）Ⅰ、磷、硫元素的單質和化合物應用廣泛．
（1）磷元素的原子結構示意圖是

．
（2）磷酸鈣與焦炭、石英砂混合，在電爐中加熱到1500℃生成白磷，反應為：
2Ca₃（PO₄）₂+6SiO₂═6CaSiO₃+P₄O₁₀     10C+P₄O₁₀═P₄+10CO
每生成1mol P₄時，就有

20

mol電子發生轉移．
（3）硫代硫酸鈉（Na₂S₂O₃）是常用的還原劑．在維生素C（化學式C₆H₈O₆）的水溶液中加入過量I₂溶液，使維生素C完全氧化，剩余的I₂用Na₂S₂O₃溶液滴定，可測定溶液中維生素C的含量．發生的反應為：
C₆H₈O₆+I₂═C₆H₆O₆+2H⁺+2I^-       2S₂O₃^2-+I₂═S₄O₆^2-+2I^-
在一定體積的某維生素C溶液中加入a mol?L^-1I₂溶液V₁mL，充分反應后，用Na₂S₂O₃溶液滴定剩余的I₂，消耗b mol?L^-1Na₂S₂O₃溶液V₂mL．該溶液中維生素C的物質的量是

2aV1-bV2

2000

mol．
（4）在酸性溶液中，碘酸鉀（KIO₃）和亞硫酸鈉可發生如下反應：2IO₃^-+5SO₃^2-+2H⁺═I₂+5SO₄^2-+H₂O
生成的碘可以用淀粉溶液檢驗，根據反應溶液出現藍色所需的時間來衡量該反應的速率．某同學設計實驗如表所示：

	0.01mol?L-1 KIO3酸性溶液（含淀粉）的體積/mL	0.01mol?L-1 Na2SO3溶液的體積/mL	H2O的體積 /mL	實驗 溫度 /℃	溶液出現藍色時所需時間/s
實驗1	5	V1	35	25
實驗2	5	5	40	25
實驗3	5	5	V2	0

該實驗的目的是

目的是探究該反應速率與溫度的關系

；表中V₂=

40

mL
Ⅱ、稀土元素是寶貴的戰略資源，我國的蘊藏量居世界首位．
（5）鈰（Ce）是地殼中含量最高的稀土元素．在加熱條件下CeCl₃易發生水解，無水CeCl₃可用加熱CeCl₃?6H₂O和NH₄Cl固體混合物的方法來制備．其中NH₄Cl的作用是

分解出HCl氣體，抑制CeCl₃水解

．
（6）在某強酸性混合稀土溶液中加入H₂O₂，調節pH≈3，Ce³⁺通過下列反應形成Ce（OH）₄沉淀得以分離．完成反應的離子方程式：

2

Ce³⁺+

1

H₂O₂+

6

H₂O═

2

Ce（OH）₄↓+

6H⁺

．

Answer 1

分析：Ⅰ、（1）依據核外電子排布規律，結合15號磷元素的磷原子結構畫出；
（2）依據氧化還原反應的電子守恒，標注元素化合價，得到升高降低的總數相同金屬得到；
（3）I₂溶液一部分與硫代硫酸鈉反應，一部分與維生素C反應；
（4）由實驗2可以看出混合液的總體積為50mL，V₁為10mL，V₂為40mL，實驗1和實驗2可知實驗目的是探究該反應速率與亞硫酸鈉溶液濃度的關系；實驗2和實驗3可知實驗目的是探究該反應速率與溫度的關系．
Ⅱ、（5）NH₄Cl的作用是抑制CeCl₃水解；
（6）“強酸性”或觀察方程式可知缺項是H⁺，利用電子得失守恒或觀察法就可以配平方程式；

解答：解：（1）P屬于第15號元素，其原子的結構示意圖為，故答案為：；
（2）每生成1 mol P₄時，P由+5價變成0價，電子轉移為5×4 mol=20 mol或C化合價由0價變成為+2價，電子轉移為2×10 mol=20 mol，故答案為：20；
（3）I₂溶液一部分與硫代硫酸鈉反應，一部分與維生素C反應，n（Na₂S₂O₃）=

bV2

1000

mol；
與其反應的碘單質為

bV2

2000

mol，與維生素C反應的碘單質為

2aV1-bV2

2000

mol，
即維生素C的物質的量是

2aV1-bV2

2000

=

aV1-0.5bV2

1000

；
故答案為：

2aV1-bV2

2000

；
（4）由實驗2可以看出混合液的總體積為50mL，V₁為10mL，V₂為40mL，實驗1和實驗2可知實驗目的是探究該反應速率與亞硫酸鈉溶液濃度的關系；實驗2和實驗3可知實驗目的是探究該反應速率與溫度的關系，
故答案為：目的是探究該反應速率與亞硫酸鈉濃度，反應溫度的關系；40；
（5）題目中給出：“加熱條件下CeCl₃易發生水解”，可知NH₄Cl的作用是肯定是抑制水解的，CeCl₃水解會生成HCl，可知NH₄Cl的作用是分解出HCl氣體，抑制CeCl₃水解，
故答案為：分解出HCl氣體，抑制CeCl₃的水解；
（6）根據題意：“強酸性”或觀察方程式可知缺項是H⁺，利用電子得失守恒或觀察法就可以配平方程式為2Ce³⁺+H₂O₂+6H₂O═2Ce（OH）₄↓+6H⁺，
故答案為：2；1；6；2；6H⁺．

點評：本題考查化學方程式的配平與計算，滴定實驗過程的分析計算應用，鹽類水解的分析判斷，難度較大，在氧化還原反應中得失電子總數相等是解題關鍵，注意審題．