题目内容
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1 500 ℃生成白磷,反应为:
2Ca3(PO4)2+6SiO26CaSiO3+P4O10
10C+P4O10P4+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+I2C6H6O6+2H++2I-
2S2+I2S4+2I-
在一定体积的某维生素C溶液中加入a mol/L 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 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:
2I+5S+2H+I2+5S+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:
| 0.01 mol/LKIO3酸性溶液(含淀粉)的体积/mL | 0.01 mol/LNa2SO3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+H2OCe(OH)4↓+ 。
(1)
(2)20
(3)(或其他合理答案)
(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) 40
(5)分解出氯化氢气体,抑制CeCl3水解(或其他合理答案)
(6)2Ce3++1H2O2+6H2O2Ce(OH)4↓+6H+
解析
硫酸厂用煅烧黄铁矿(FeS2)制取硫酸,实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分是Fe2O3及少量FeS、SiO2制备绿矾。
(一)SO2和O2反应制取的反应原理为:2SO2+O22SO3,在一密闭容器中一定时间内达到平衡。
(1)该反应的平衡常数表达式为______。
(2)该反应达到平衡状态的标志是______。
A.v(SO2)=v(SO3) | B.混合物的平均相对分子质量不变 |
C.混合气体质量不变 | D.各组分的体积分数不变 |
(3)B电极的电极反应式为______;溶液中H+的移动方向由______极到______极;电池总反应式为______。
(三)利用烧渣制绿矾的过程如下
测定绿矾产品中含量的实验步骤:
a.称取5.7 g产品,溶解,配成250 mL。溶液。
b.量取25 ml。待测液于锥形瓶中。
c.用硫酸酸化的0. 01 mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液体积40 mL。根据上述步骤同答下列问题。
(4)滴定时发生反应的离子方程式为(完成并配平离子反应方程式)。
(5)用硫酸酸化的KMnO4滴定终点的标志是
(6)计算上述产品中的FeSO4.7H2O质量分数为______。