Question

【題目】研究水體中碘的存在形態(tài)及其轉(zhuǎn)化是近年的科研熱點。與在水體和大氣中的部分轉(zhuǎn)化如下圖所示。

（1）碘在元素周期表的位置：______________________，其中一種人工放射性核素131I常用于甲亢的治療，該核素含有的中子數(shù)為___________。

（2）結(jié)合元素周期律分析Cl-、I-的還原性強弱：同主族元素的原子，從上到下，____________。

（3）水體中的I-的非酸性條件下不易被空氣中的氧化。原因是的反應(yīng)速率慢，反應(yīng)程度小。碘化銨是一種重要的含I-的鹽，常用于醫(yī)藥和照相工業(yè)，該電子式為________________，其水溶液卻易被空氣中的氧化的原因是_____________________。

（4）大氣中的部分碘源于對海水中I-的氧化，有資料顯示：水體中若含有，會對氧化I-產(chǎn)生促進作用。為檢驗這一結(jié)論，進行如下探究實驗：分別將等量的通入到20mL下列試劑中，一段時間后，記錄實驗現(xiàn)象與結(jié)果。

已知：每參與反應(yīng)，生成。

序號	試劑 組成	反應(yīng)前溶液 的	反應(yīng)后溶液 的	的 轉(zhuǎn)化率	的生成量
A				約	——
B				——	少量
C				約	大量

① a=__________。

② 用離子方程式解釋A中pH增大的原因_______________________________________。

③ 寫出B中產(chǎn)生的離子方程式_________________________________________。

④ C中實驗進行20s后，發(fā)現(xiàn)溶液中濃度開始下降。導(dǎo)致下降的直接原因有_______。

A 減小 B 減小 C 不斷生成

Answer 1

【答案】第5周期第VIIA族 78 原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，非金屬性Cl>I，單質(zhì)氧化性Cl2>I2，因此離子的還原性Cl-<I- NH4+水解顯酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移動 310-2 H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2 2Fe2++O3+5H2O=2Fe(OH)3+4H++O2 B

【解析】

（1）碘是53號元素；中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)；

（2）同主族元素的原子，從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱；

（3）碘化銨為離子化合物，含有NH4+和I-；NH4+水解顯酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移動；

（4）①根據(jù)對照試驗，控制變量來分析解答；

② A中發(fā)生的反應(yīng)為H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2，生成了OH-，溶液的堿性增強，pH增大；

③B中反應(yīng)后生成了Fe(OH)3，溶液的pH減小，說明有H+生成，根據(jù)電子守恒和電荷守恒寫出離子方程式；

④根據(jù)濃度對平衡移動的影響分析解答。

（1）碘是53號元素，碘原子核外有5個電子層，最外層電子數(shù)為7，所以碘在元素周期表中位于：第5周期第VIIA族；131I中的質(zhì)量數(shù)為131，質(zhì)子數(shù)為53，則中子數(shù)=質(zhì)量數(shù)-質(zhì)子數(shù)=131-53=78。

故答案為：第5周期第VIIA族；78；

（2）同主族元素的原子，從上到下，原子半徑逐漸增大，得電子能力逐漸減弱，非金屬性Cl>I，單質(zhì)氧化性Cl2>I2，因此離子的還原性Cl-<I-。

故答案為：原子半徑逐漸增大，的電子能力逐漸減弱，非金屬性Cl>I，單質(zhì)氧化性Cl2>I2，因此離子的還原性Cl-<I-；

（3）碘化銨為離子化合物，含有NH4+和I-，故電子式為；

NH4+水解顯酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移動，所以其水溶液易被空氣中的O2氧化。

故答案為：NH4+水解顯酸性，中和OH-，使平衡2H2O+4I-+O22I2+4OH-正向移動；

（4）①該實驗為探究水體中若含有，會對O3氧化I-產(chǎn)生促進作用，應(yīng)在其它條件相同的條件下實驗，對比A、B、C3組實驗，若要使Cl-濃度相同，則a的值為310-2。

故答案為：310-2；

② A中發(fā)生的反應(yīng)為H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2，生成了OH-，溶液的堿性增強，pH增大。

故答案為：H2O+2I-+O3I2+2OH-+O2；

③B中反應(yīng)后生成了Fe(OH)3，溶液的pH減小，說明有H+生成，根據(jù)電子守恒和電荷守恒寫出離子方程式為：2Fe2++O3+5H2O=2Fe(OH)3+4H++O2。

故答案為：2Fe2++O3+5H2O=2Fe(OH)3+4H++O2；

④對比表格中第A、C組實驗前后pH可得，A組pH增大，c(H+)減小，C組pH減小，c(H+)增大，C中實驗進行20s后，發(fā)現(xiàn)溶液中濃度開始下降，根據(jù)上述分析可得，若c(H+)減小，I3－濃度不會下降，故A項不選；

若c(I－)減小，導(dǎo)致I2(aq)+I－(aq)I3－(aq)的平衡左移，所以I3－濃度下降，所以c(I－)減小是導(dǎo)致I3－濃度下降的直接原因，故選B項；

若I2(g)不斷生成，導(dǎo)致I2(aq)I2(g)的溶解平衡右移，使溶液中c(I2)減小，導(dǎo)致 I2(aq)+I－(aq) I3－(aq)的平衡左移，則I3－濃度下降，但不是導(dǎo)致I3－濃度下降的直接原因，故不選C項。

故選B。