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微专题 30 非金属及其化合物制备流程与实验探究(S、Se、Te、Cl、Br、
I)
1.(2023·广东·统考高考真题)利用活性石墨电极电解饱和食盐水,进行如图所示实验。闭合 ,一段时
间后
A.U型管两侧均有气泡冒出,分别是 和 B.a处布条褪色,说明 具有漂白性
C.b处出现蓝色,说明还原性: D.断开 ,立刻闭合 ,电流表发生偏转
【答案】D
【解析】闭合 ,形成电解池,电解饱和食盐水,左侧为阳极,阳极氯离子失去电子生成氯气,电极反应
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】为2Cl-—2e-=Cl ↑,右侧为阴极,阴极电极反应为2H++2e-=H ↑,总反应为2NaCl+2H O
2 2 2
2NaOH+H ↑+Cl ↑,据此解答。
2 2
A.根据分析,U型管两侧均有气泡冒出,分别是 和 ,A错误;
B.左侧生成氯气,氯气遇到水生成HClO,具有漂白性,则a处布条褪色,说明HClO具有漂白性,B错误;
C.b处出现蓝色,发生Cl +2KI=I +2KCl,说明还原性: ,C错误;
2 2
D.断开 ,立刻闭合 ,此时构成氢氯燃料电池,形成电流,电流表发生偏转,D正确;
故选D。
2.(2023·辽宁·统考高考真题)某小组进行实验,向 蒸馏水中加入 ,充分振荡,溶液呈浅棕色,
再加入 锌粒,溶液颜色加深;最终紫黑色晶体消失,溶液褪色。已知 为棕色,下列关于颜色变
化的解释错误的是
选
颜色变化 解释
项
A 溶液呈浅棕色 在水中溶解度较小
B 溶液颜色加深 发生了反应:
( )的消耗使溶解平衡 右
C 紫黑色晶体消失
移
D 溶液褪色 与有色物质发生了置换反应
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.向10mL蒸馏水中加入0.4gI ,充分振荡,溶液呈浅棕色,说明I 的浓度较小,因为I 在水中溶
2 2 2
解度较小,A项正确;
B.已知 (aq)为棕色,加入0.2g锌粒后,Zn与I 反应生成ZnI ,生成的I-与I 发生反应I-+I ,生成 使
2 2 2 2
⇌
溶液颜色加深,B项正确;
C.I 在水中存在溶解平衡I (s) I (aq),Zn与I 反应生成的I-与I (aq)反应生成 ,I (aq)浓度减小,上述溶解
2 2 2 2 2 2
⇌
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】平衡向右移动,紫黑色晶体消失,C项正确;
D.最终溶液褪色是Zn与有色物质发生了化合反应,不是置换反应,D项错误;
答案选D。
3.(2023·广东·统考高考真题)按图装置进行实验。将稀硫酸全部加入Ⅰ中的试管,关闭活塞。下列说法
正确的是
A.Ⅰ中试管内的反应,体现 的氧化性 B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现 的还原性
C.在Ⅰ和Ⅲ的试管中,都出现了浑浊现象D.撤掉水浴,重做实验,Ⅳ中红色更快褪去
【答案】C
【解析】Ⅰ中发生反应 ,二氧化硫进入Ⅱ中使品红溶液褪色,二氧化硫进
入Ⅲ中与硫化钠反应生成S沉淀,二氧化硫进入Ⅳ中与氢氧化钠反应使溶液碱性减弱,酚酞褪色。
A.Ⅰ中试管内发生反应 ,氢元素化合价不变, 不体现氧化性,故A
错误;
B.Ⅱ中品红溶液褪色,体现 的漂白性,故B错误;
C.Ⅰ试管内发生反应 ,Ⅲ试管内发生反应 ,
Ⅰ和Ⅲ的试管中都出现了浑浊现象,故C正确;
D.撤掉水浴,重做实验,反应速率减慢,Ⅳ中红色褪去的速率减慢,故D错误;
故选C。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1.常见漂白剂的漂白原理比较
漂白剂 SO HClO、Na O 、H O 、O 活性炭
2 2 2 2 2 3
漂白 与某些有色物质化合生成无 吸附有
将有色物质氧化为无色物质
原理 色物质 色物质
不可逆,加热或久置不恢复原
可逆性 可逆,加热恢复原色 不可逆
色
漂白 物理漂白
化合型漂白 氧化型漂白
方式 (吸附性)
漂白
某些有色物质(指示剂除外) 有色有机物(包括指示剂) 有色物质
对象
2.检验SO 和CO 同时存在的一般流程
2 2
SO 和CO 都能使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程如下:
2 2
流程设计 检验SO 除去SO 检验SO 是否除尽⇒检验CO
2 2 2 2
选用试剂 品红溶液 酸性KMnO 溶液 品红溶液 澄清石灰水
⇒ ⇒ 4
预期现象 褪色 褪色 不褪色 变浑浊
3.从海水中提取物质的思路
海水中提取溴和碘的反应都是将其-1价离子氧化成单质。涉及工业实际,最主要的问题是如何将大量海
水中分布的元素富集起来。溴的制取一般是氧化→吹出→吸收→再氧化的路线,碘一般是由海带提取,主
要过程是灼烧→溶解→过滤→氧化→萃取的路线。工艺模式如图所示:
一、硫及其化合物的性质
1.牢记SO 的四个性质
2
(1)酸性;(2)强还原性;(3)弱氧化性;(4)漂白性。
2.明辨三类漂白原理
(1)吸附型;(2)氧化型;(3)化合型。
3.掌握两个转化关系
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)H S――→SO ――→SO ――→H SO ;
2 2 3 2 4
(2)S――→SO ――→SO ――→H SO
2 3 2 4
4.熟记以下重点化学方程式
(1)SO +Ca(OH) ===CaSO ↓+H O
2 2 3 2
(2)SO +2H S===3S↓+2H O
2 2 2
(3)SO +Cl +2H O===2HCl+H SO
2 2 2 2 4
(4)2KMnO +5SO +2H O===K SO +2MnSO +2H SO
4 2 2 2 4 4 2 4
(5)2FeCl +SO +2H O===FeCl +FeSO +4HCl
3 2 2 2 4
(6)Na SO +H SO ===Na SO +H O+SO ↑
2 3 2 4 2 4 2 2
(7)2Cu+2H SO (稀)+O =====2CuSO +2H O
2 4 2 4 2
(8)Cu+2H SO (浓)=====CuSO +SO ↑+2H O。
2 4 4 2 2
(9)C+2H SO (浓)=====CO ↑+2SO ↑+2H O。
2 4 2 2 2
5.注意硫酸与金属的反应的四种情况
(1)常温下浓硫酸使 Fe、Al钝化,如加热或将浓硫酸稀释,则可以继续反应。
(2)浓硫酸与活泼金属(如Zn)反应,开始产生SO ,硫酸浓度变小后,产生H 。
2 2
(3)浓硫酸与不活泼金属(如Cu)反应,开始产生SO (加热),浓度变小后,稀硫酸不再与Cu反应。如1
2
mol Cu与含2 mol H SO 的浓硫酸充分反应,生成SO 小于1 mol。
2 4 2
(4)浓硫酸与金属的反应中既表现强氧化性又表现酸性。浓硫酸在与非金属的反应中只表现氧化性。
二、二氧化硒的性质
二氧化硒是一种氧化物,化学式为 SeO₂,白色晶体,蒸气为绿色;熔点340~350℃,315℃时升华,密度
3.95克/厘米(15℃),其酸性比亚硫酸弱。
与水反应
SeO₂+H₂O===H₂SeO₃
与过氧化氢反应
SeO₂+H₂O₂===H₂SeO₄
与氢氧化钠反应
SeO₂+2NaOH====Na₂SeO₃+H₂O
三、碲及其化合物的性质
工业上是从铜冶炼的电解铜的阳极泥中提取碲。含碲约3%的阳极泥干燥后在250℃下进行硫酸化焙烧,然
后在700℃使二氧化硒挥发,碲留在焙烧渣中。用水浸出硫酸铜,再用氢氧化钠溶液浸出,得到亚碲酸钠
溶液。浸出液用硫酸中和,生成粗氧化碲沉淀。两次重复沉淀氧化物,然后进行水溶液电解,可得含碲为
98%~99%的碲。
可由炼锌的烟尘中回收而得。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】四、氯、溴、碘及其化合物的性质
1.特殊的颜色和状态:
Cl ——黄绿色气体
2
Br ——深红棕色液体
2
I ——紫黑色固体
2
2.特殊的成分:
新制氯水中含三分子(Cl 、HClO、H O)、四离子(Cl-、ClO-、H+、OH-)。熟记氯水的四个性质:氧化性、
2 2
酸性、漂白性和不稳定性。
3.区分两个漂白粉原理
(1)漂白原理:Ca(ClO) +CO +H O===2HClO+CaCO 。
2 2 2 3
(2)失效原理:Ca(ClO) +CO +H O===2HClO+CaCO ;
2 2 2 3
2HClO=====2HCl+O ↑。
2
4.氯气制备把握三个方面
(1)制取原理:
MnO +4HCl(浓)=====MnCl +Cl ↑+2H O。
2 2 2 2
(2)除杂试剂:饱和食盐水、浓硫酸。
(3)尾气吸收原理:Cl +2NaOH===NaCl+NaClO+H O。
2 2
5.熟记碘提取反应的离子方程式
(1)Cl +2I-===I +2Cl-
2 2
(2)H O +2I-+2H+===I +2H O
2 2 2 2
6.熟记溴提取反应的离子方程式
(1)第一次被氧化Cl +2Br-===Br +2Cl-
2 2
(2)被还原:SO +Br +H O===2Br-+SO+2H+
2 2 2
(3)第二次被氧化Cl +2Br-===Br +2Cl-
2 2
7.X-(卤素离子)的检验:
(1)沉淀法:加硝酸、硝酸银,产生沉淀的颜色为白色、淡黄色、黄色,则离子分别为Cl-、Br-、I-。
(2)置换萃取法:滴加氯水后,再滴加CCl ,若下层变为橙红色、紫红色,则离子分别为Br-、I-。
4
(3)置换淀粉法:滴加氯水后,再滴加淀粉溶液,若变蓝色,则离子为I-。
8.海水资源的开发利用:
(1)氯碱工业。
(2)海水提溴。
(3)海带中提碘。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】1.(2023·全国·统考高考真题)一些化学试剂久置后易发生化学变化。下列化学方程式可正确解释相应变
化的是
A 硫酸亚铁溶液出现棕黄色沉淀
B 硫化钠溶液出现浑浊颜色变深
C 溴水颜色逐渐褪去
D 胆矾表面出现白色粉末
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.溶液呈棕黄色是因为有Fe3+,有浑浊是产生了Fe(OH) ,因为硫酸亚铁久置后易被氧气氧化,
3
化学方程式为:12FeSO +3O +6H O=4Fe (SO ) +4Fe(OH) ↓,A错误;
4 2 2 2 4 3 3
B.硫化钠在空气中易被氧气氧化为淡黄色固体硫单质,使颜色加深,化学方程式为:
2Na S+O +2H O=4NaOH+2S↓,B错误;
2 2 2
C.溴水的主要成分是溴和水,它们会反应,但速度很慢,Br +H O HBrO+HBr,2HBrO=2HBr+O ,所以溴
2 2 2
水放置太久会变质。但不是生成高溴酸,所以选项中的化学方程式错误,C错误;
D.胆矾为CuSO ·5H O,颜色为蓝色,如果表面失去结晶水,则变为白色的CuSO ,化学方程式为:
4 2 4
CuSO ·5H O=CuSO +5H O,方程式正确,D正确;
4 2 4 2
故选D。
2.(2021·福建·统考高考真题)实验室配制碘水时,通常将 溶于 溶液: 。关于
该溶液,下列说法正确的是
A. 的电子式为 B.滴入淀粉溶液,不变蓝
C.加水稀释,平衡逆向移动 D.加少量 固体平衡正向移动
【答案】C
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】A. 是离子化合物,电子式为 ,A错误;
B.该溶液存在 ,滴入淀粉溶液,变蓝,B错误;
C.根据勒夏特列原理,加水稀释,平衡朝着离子浓度增大的方向移动,即逆向移动,C正确;
D.加少量 固体, 与 生成沉淀, 浓度下降,平衡逆向移动,D错误;
故选C。
3.(2023·全国·高三统考专题练习)向饱和氯水中加入少量 亚硫酸钠固体,下列说法正确的是
A.溶液pH减小 B.溶液颜色变深 C.漂白性增强 D.导电性减弱
【答案】A
【解析】饱和氯水中存在平衡:Cl +H O HCl+ HClO,向饱和氯水中加入少量 固体,HClO 和
2 2
Na SO 发生氧化还原反应,使平衡正向移动,Cl 浓度减小,据此解答。
2 3 2
A.反应生成HCl,溶液pH减小,A正确;
B.Cl 浓度减小,溶液颜色变浅,B错误;
2
C.次氯酸浓度减少,漂白性减弱,C错误;
D.生成的HCl、Na SO 为强电解质,导电性增强,D错误;
2 4
故选A。
4.(2023秋·陕西西安·高一西安市第七十五中学校考期末)已知硒(Se)为第VIA族元素,上列有关硒元素
的化合物的说法中不正确的是
A.其同族氢化物的熔沸点:H O>H Se>H S
2 2 2
B.SeO 只有还原性
3
C.BaSeO 与BaSO 相似,均难溶于水
4 4
D.H SeO 溶于水破坏共价键
2 4
【答案】B
【解析】A.H O可形成分子间氢键,沸点最高,H S,H Se二者均由分子构成,熔沸点取决于分子间作用
2 2 2
力,分子间作用力取决于相对分子质量,H Se的相对分子质量比H S大,因此H Se分子间作用力强于
2 2 2
H S,故熔沸点:H O>H Se>H S,故A正确;
2 2 2 2
B.SeO 中Se元素的化合价为+6价,是Se元素的最高价态,所以SeO 只有氧化性,没有还原性,故B错
3 3
误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】C.Se和S位于同一主族,则BaSeO 与BaSO 相似,均难溶于水,故C正确;
4 4
D.H SeO 溶于水电离出H+和 ,H SeO 是共价化合物,溶于水破坏共价键,故D正确;
2 4 2 4
故选B。
1.(2023·江苏连云港·连云港高中校考模拟预测)周期表中VIA族元素及其化合物应用广泛,元素S、Se、
Te在周期表中的信息如图所示。下列有关说法正确的是
A. 是由极性键构成的非极性分子
B. 与 中O—S—O的夹角不相等
C.质子数为34、中子数为45的硒原子:
D.酸性:
【答案】B
【解析】A. 分子结构为V形,即是由极性键构成的极性分子,A错误;
B. 与 中硫原子均是sp2杂化,但是二氧化硫中硫原子有一对孤电子对,又孤电子对对成键电子排
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】斥力较大,故 与 中O—S—O的夹角不相等,B正确;
C.质子数为34、中子数为45的硒原子: ,C错误;
D.氢化物的酸性 ,D错误;
故选B。
2.(2023春·江苏南通·高三海安高级中学校考阶段练习)下列说法正确的是
A.SO 与TeO 分子是含有极性键的极性分子
2 2
B. SO 与TeO 中键角都为120
2 2
°
C.碲原子 基态核外电子排布式为
D.VIA族元素单质的晶体类型相同
【答案】A
【解析】A.S和Te是同主族元素,SO 与TeO 中心原子的最外层都存在孤电子对,则二者都是含有极性键
2 2
的极性分子,A正确;
B.SO 与TeO 的中心原子都发生sp2杂化,由于成键电子受孤电子对的排斥作用,使键角减小,所以键角
2 2
都小于120°,B不正确;
C.碲 基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s24p64d105s25p4,可简写为 ,C不
正确;
D.VIA族元素单质的晶体类型中,氧、硫的单质形成分子晶体,后面的金属元素则形成金属晶体,所以晶
体类型不完全相同,D不正确;
故选A。
3.(2023·山东日照·统考三模)碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,某精炼铜的阳极泥经
过处理后的主要成分为 、 、CuO等,从中回收确和胆矾的工艺如下。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】已知:①高温焙烧后的产物为 和 ;② 是两性氧化物,与强酸和强碱反应分别生成 和
。下列说法错误的是
A.“酸化”时还需要再加入一定量的 ,目的是将铜元素完全转化为
B.“还原”步骤中,发生的离子方程式为
C.“电解”时,若使用阳离子交换膜会降低Te的产率
D.流程中可循环使用的物质是硫酸和氢氧化钠
【答案】C
【解析】干燥的阳极泥有 、 、CuO,高温灼烧后生成 和Cu O,与硫酸反应生成物有
2
TeOSO 和硫酸铜、铜单质(氧化亚铜与硫酸反应生成硫酸铜和铜),TeOSO 与SO 反应生成Te单质和硫酸;
4 4 2
和Cu O与氢氧化钠反应时,氧化亚铜不反应,分离后与生成的硫酸反应生成硫酸铜,最终得到胆矾,
2
与氢氧化钠反应生成Na TeO ,电解Na TeO 得到Te单质、氢氧化钠和H 。
2 3 2 3 2
A.酸化时要加入H O ,把亚铜离子和铜单质在酸性条件下转化为铜离子,故A正确;
2 2
B.还原步骤中,SO 把TeO2+中+4价的Te还原成单质,自身被氧化为硫酸根离子,根据电子守恒、电荷守
2
恒、原子守恒,该方程式 ,故B正确;
C.电解Na TeO 得到Te单质、氢氧化钠和H ,在阴极上得到H 和氢氧化钠,阳极上得到Te单质,应该选
2 3 2 2
择阳离子交换膜,让钠离子通过交换膜向阴极移动形成氢氧化钠,防止阳极上生成的Te单质与氢氧化钠反
应,用阴离子交换膜会让氢氧根移向阳极与生成的Te单质反应,造成产率降低,故C错误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】D.电解生成的氢氧化钠和还原得到的硫酸可以循环利用,故D正确;
答案选C。
4.(2021·湖南·高考真题) 常用作食盐中的补碘剂,可用“氯酸钾氧化法”制备,该方法的第一步反
应为 。下列说法错误的是
A.产生22.4L(标准状况) 时,反应中转移
B.反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6
C.可用石灰乳吸收反应产生的 制备漂白粉
D.可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 的存在
【答案】A
【解析】A.该反应中只有碘元素价态升高,由0价升高至KH(IO ) 中+5价,每个碘原子升高5价,即6I
3 2 2
60e-,又因方程式中6I 3Cl ,故3Cl 60e-,即Cl 20e-,所以产生22.4L (标准状况) Cl 即1mol Cl 时,反
2 2 2 2 2 2
应中应转移20 mol e-,A错误;
B.该反应中KClO 中氯元素价态降低,KClO 作氧化剂,I 中碘元素价态升高,I 作还原剂,由该方程式的
3 3 2 2
计量系数可知,11KClO 6I ,故该反应的氧化剂和还原剂的物质的量之比为11:6,B正确;
3 2
C.漂白粉的有效成分是次氯酸钙,工业制漂白粉可用石灰乳与氯气反应,C正确;
D.食盐中 可先与酸化的淀粉碘化钾溶液中的H+、I-发生归中反应 生成I ,I 再
2 2
与淀粉发生特征反应变为蓝色,故可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中 的存在,D正确。
故选A。
5.(2021·江苏·高考真题)NH 与O 作用分别生成N 、NO、N O的反应均为放热反应。工业尾气中的NH
3 2 2 2 3
可通过催化氧化为N 除去。将一定比例的NH 、O 和N 的混合气体以一定流速通过装有催化剂的反应管,
2 3 2 2
NH 的转化率、生成N 的选择性[ 100%]与温度的关系如图所示。
3 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】下列说法正确的是
A.其他条件不变,升高温度,NH 的平衡转化率增大
3
B.其他条件不变,在175~300 ℃范围,随温度的升高,出口处N 和氮氧化物的量均不断增大
2
C.催化氧化除去尾气中的NH 应选择反应温度高于250 ℃
3
D.高效除去尾气中的NH ,需研发低温下NH 转化率高和N 选择性高的催化剂
3 3 2
【答案】D
【解析】A.NH 与O 作用分别生成N 、NO、N O的反应均为放热反应,根据勒夏特列原理,升高温度,
3 2 2 2
平衡向逆反应方向进行,氨气的平衡转化率降低,故A错误;
B.根据图像,在175~300 ℃范围,随温度的升高,N 的选择率降低,即产生氮气的量减少,故B错误;
2
C.根据图像,温度高于250℃ N 的选择率降低,且氨气的转化率变化并不大,浪费能源,根据图像,温
2
度应略小于225℃,此时氨气的转化率、氮气的选择率较大,故C错误;
D.氮气对环境无污染,氮的氧化物污染环境,因此高效除去尾气中的NH ,需研发低温下NH 转化率高和
3 3
N 选择性高的催化剂,故D正确;
2
答案为D。
6.(2021·辽宁·高考真题)含S元素的某钠盐a能发生如图转化。下列说法错误的是
A.a可能为正盐,也可能为酸式盐 B.c为不溶于盐酸的白色沉淀
C.d为含极性键的非极性分子 D.反应②中还可能生成淡黄色沉淀
【答案】C
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】【解析】由题干信息可知,盐a与足量的稀盐酸产生刺激性气味气体d,d能使KMnO 溶液褪色,故d为
4
SO ,则盐a为Na SO 或者NaHSO ,也可能是Na S O ,盐a与足量Cl 反应后将生成 ,与BaCl 溶液反
2 2 3 3 2 2 3 2 2
应得到沉淀c,故c为BaSO ,据此分析解题。
4
A.由分析可知,盐a为Na SO 或者NaHSO ,也可能是Na S O ,故a可能为正盐,也可能为酸式盐,A正
2 3 3 2 2 3
确;
B.由分析可知,c为BaSO ,故c为不溶于盐酸的白色沉淀,B正确;
4
C.由分析可知,d为SO ,由SO 易溶于水并根据“相似相溶”原理可知,d是含有极性键的极性分子,C
2 2
错误;
D.由分析可知,盐a为Na SO 或者NaHSO ,也可能是Na S O ,当Na S O +2HCl=2NaCl+S↓+SO ↑+H O,
2 3 3 2 2 3 2 2 3 2 2
反应②中还可能生成淡黄色沉淀,D正确;
故答案为:C。
7.(2022·浙江·高考真题)下列推测不合理的是
A.相同条件下,Br 与PBr 反应比Cl 与PCl 反应难
2 3 2 3
B.OPBrCl 与足量H O作用生成2种酸
2 2
C.相同条件下,与水反应由快到慢的顺序:OPBr 、OPCl 、OPF
3 3 3
D.PBr 与足量C H OH作用可得到P(OC H )
3 2 5 2 5 3
【答案】B
【解析】A.氯原子半径较小,氯气更容易靠近三氯化磷中的磷原子发生反应生成五氯化磷,A正确;
B.OPBrCl 与H O反应的方程式为:OPBrCl +3H O=H PO +2HCl+HBr,一共生成3种酸,B错误;
2 2 2 2 3 4
C.从P—Br键到P—F键,键的稳定性逐渐增强,在和水反应时越难断裂,反应速率越慢,C正确;
D.PBr 与C H OH反应的时候,Br乙醇羟基上的氢原子结合,乙醇的其余部分和磷结合生成P(OC H ) ,D
3 2 5 2 5 3
正确;
故选B。
8.(2021·北京·高考真题)室温下,1体积的水能溶解约40体积的SO 。用试管收集SO 后进行如下实验。
2 2
对实验现象的分析正确的是
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】A.试管内液面上升,证明SO 与水发生了反应
2
B.试管中剩余少量气体,是因为SO 的溶解已达饱和
2
C.取出试管中的溶液,立即滴入紫色石蕊试液,溶液显红色,原因是:SO +H O H SO 、H SO H++
2 2 2 3 2 3
⇌ ⇌
、 H++
⇌
D.取出试管中溶液,在空气中放置一段时间后pH下降,是由于SO 挥发
2
【答案】C
【解析】A.由信息可知,SO 易溶于水,也能使液面上升,故A错误;
2
B.二氧化硫与水的反应为可逆反应,当反应达到限度后,二氧化硫的量不再减少,液面高度也无明显变
化,故B错误;
C.滴入石蕊试液,溶液变为红色,说明溶液显酸性,SO 与水反应生成亚硫酸,亚硫酸为弱酸,分步电离
2
出氢离子,故C正确;
D.亚硫酸具有较强的还原性,易被氧化为硫酸,弱酸变强酸,也能使pH下降,故D错误;
故选C。
9.(2021·山东·高考真题)工业上以SO 和纯碱为原料制备无水NaHSO 的主要流程如图,下列说法错误的
2 3
是
A.吸收过程中有气体生成 B.结晶后母液中含有NaHCO
3
C.气流干燥湿料时温度不宜过高 D.中和后溶液中含Na SO 和NaHCO
2 3 3
【答案】B
【解析】根据工艺流程逆向分析可知,以二氧化硫和纯碱为原料,得到结晶成分为NaHSO ,则母液为饱和
3
NaHSO 和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,溶液呈酸性,所以加入纯碱进行中和,涉及的反应为:
3
H SO +2Na CO = Na SO + 2NaHCO ,NaHSO + Na CO = Na SO + NaHCO ,所以调节pH为8进行中和后得到
2 3 2 3 2 3 3 3 2 3 2 3 3
Na SO 和NaHCO ,通入二氧化硫气体进行混合吸收,此时吸收过程中发生反应为:
2 3 3
Na SO +SO +H O=2NaHSO ↓,SO + NaHCO = CO + NaHSO ↓,此时会析出大量NaHSO 晶体,经过离心分离,
2 3 2 2 3 2 3 2 3 3
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】将得到的湿料再进行气流干燥,最终得到NaHSO 产品,据此分析解答。
3
A.根据上述分析可知,吸收过程中有二氧化碳生成,A正确;
B.结晶后母液中含饱和NaHSO 和过量的二氧化硫形成的亚硫酸,没有NaHCO ,假设产物中存在
3 3
NaHCO ,则其会与生成的NaHSO 发生反应,且NaHCO 溶解度较低,若其残留于母液中,会使晶体不纯,
3 3 3
假设不成立,B错误;
C.NaHSO 高温时易分解变质,所以气流干燥过程中温度不宜过高,C正确;
3
D.结合上述分析可知,中和后溶液中含Na SO 和NaHCO ,D正确;
2 3 3
故选B。
10.(2023·四川成都·石室中学校考模拟预测)NCl 可用于面粉的漂白和杀菌。已知:NCl 为黄色油状液体,
3 3
在热水中易水解,熔点为-40°C,沸点为70°C,95°C以上易爆炸。实验室可用Cl 和NH Cl溶液反应制取NCl
2 4 3
所用装置如下:
完成下列填空:
(1)仪器a的名称是 。D装置盛装的物质是 ,D装置的作用是_ 。
(2)NCl 水解的反应液有漂白性,写出NCl 水解的化学方程式: 。
3 3
(3)向NH Cl溶液中通入过量Cl ,B装置中反应的化学方程式为 ,待反应至油状液体不再增加,关闭
4 2
A、B装置间的止水夹,控制水浴加热的温度范围为 ,将产品NCl 蒸出。
3
待反应结束,为测定溶液中残留的NCl 的物质的量浓度,进行如下操作:
3
i.取仪器a中的反应液25.00mL,加入过量饱和Na SO 溶液充分反应后,再加入过量30%的NaOH溶液,
2 3
微热。
ii.用25.00mL0.050mol·L-1的稀硫酸吸收产生的NH ,得到溶液A。
3
iii.用0.100mol·L-1的NaOH标准溶液滴定溶液A至滴定终点,消耗VmLNaOH标准溶液。
(4)滴定至终点时溶液中溶质仅有(NH ) SO 和Na SO ,滴定过程中水的电离程度_ (填序号)。
4 2 4 2 4
a.先增大后减小 b.先减小后增大 c.增大 d.减小
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(5)用含V的代数式表示溶液中残留的NCl 的物质的量浓度为 mol·L-1。
3
【答案】(1) 蒸馏烧瓶 碱石灰 吸收尾气,同时防止空气中的水蒸气进入装置C中
(2)NCl +3H O 3HClO+NH ↑
3 2 3
(3) 3Cl +NH Cl NCl +4HCl 70°C≤T<95°C
2 4 3
(4)c
(5)
【解析】由实验装置图可知,装置A中为高锰酸钾固体与浓盐酸反应制备氯气,装置B中氯气与氯化铵溶
液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮,装置C用于冷凝收集三氯化氮,装置D中盛有的碱石灰用于吸收
未反应的氯气,防止污染空气,同时防止水蒸气进入锥形瓶中。
(1)由仪器构造可知a 为蒸馏烧瓶,装置D中盛有的碱石灰用于吸收未反应的氯气,防止污染空气,同
时防止水蒸气进入锥形瓶中;
(2)NCl 水解的反应液有漂白性,可知水解生成HClO,则另一产物应为NH ;水解的化学方程式:
3 3
NCl +3H O 3HClO+NH ↑;
3 2 3
(3)由分析可知,装置B中氯气与氯化铵溶液在水浴加热条件下反应制备三氯化氮,反应的化学方程式
为3Cl +NH Cl NCl +4HCl;由题给信息可知,实验时,为保证三氯化氮顺利蒸出,同时防止三氯化氮发生
2 4 3
爆炸,水浴加热的温度应控制在70℃~95℃之间;
(4)滴定前溶液为硫酸和硫酸铵的混合溶液,有酸存在水的电离被抑制,滴定过程中NaOH与硫酸中和,
溶液中氢离子浓度减小,水的电离程度增大,故答案为c;
(5)由题意可知,滴定过程中消耗VmL0.100mol/L氢氧化钠溶液,则用于吸收氨气的稀硫酸的物质的量为
0.050mol/L×0.025L-0.100mol/L×10-3VL× ,由方程式和氮原子个数守恒可知,溶液中残留的三氯化氮的物质
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】的量浓度为 mol/L。
11.(2023·安徽蚌埠·统考三模)实验室制取溴苯的装置如图所示。向二颈烧瓶中先滴入0.5 mL Br ,静置,
2
经片刻诱导期后反应开始。再缓慢滴加其余的Br , 维持体系微沸至Br 加完,70~ 80°C水浴15min。(诱导
2 2
期:催化反应中形成过渡态且总反应速率为0的时期)反应结束后产品处理:
有关数据如下:
物质 苯 溴 溴苯
密度(g· cm-3) 0.88 3.12 1.50
沸点/°C 80 59 156
在水中的溶解 微
不溶 不溶
性 溶
回答下列问题:
(1)仪器a的名称是 。
(2)溴苯的制备需在无水条件下进行,原因是 。
(3)A装置盛装 ( 填试剂)用于检验诱导期已过,反应开始。
(4)当出现 ( 填现象)时,证明反应已结束。
(5)产品后处理阶段,有机层I用10% NaOH溶液洗涤其离子反应方程式为 ,有机层Ⅱ水洗的目的
是 。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(6)有机层Ⅲ经干燥后分离出纯净溴苯的操作名称是 。
【答案】(1)球形冷凝管
(2)催化剂FeBr 遇水发生水解,失去催化活性
3
(3)AgNO 溶液
3
(4)体系中不再有红棕色的溴蒸气
(5) Br +2OH-=Br- + BrO- + H O或Br + 6OH- =5Br-+ BiO +3H O 除去Na+、Br-、BrO-等无机离子
2 2 2 2
(6)蒸馏
【解析】(1)由图可知仪器a的名称是球形冷凝管;
(2)该反应中需要催化剂溴化铁,而溴化铁容易水解,故答案为:催化剂FeBr 遇水发生水解,失去催化
3
活性;
(3)苯和溴反应生成溴苯和溴化氢,其中溴化氢可以和硝酸银反应生成溴化银淡黄色沉淀,故A装置盛
装AgNO 溶液;
3
(4)溴容易挥发,溴蒸汽为红棕色,当诱导期结束后溴蒸汽就消耗完了,则红棕色消失,故答案为:体
系中不再有红棕色的溴蒸气;
(5)单质溴容易溶解在有机溶剂中,单质溴可以和氢氧化钠反应生成溴化钠和次溴酸钠,或者生成溴化
钠和溴酸钠,故离子方程式为:Br +2OH-=Br- + BrO- + H O或Br + 6OH- =5Br-+ BiO +3H O;溶液中的离子
2 2 2 2
容易溶解在水中,故有机层Ⅱ水洗的目的是除去Na+、Br-、BrO-等无机离子;
(6)有机层Ⅲ的主要成分是苯和溴苯的混合物,两者沸点不同,故分离两者的操作方法为:蒸馏。
1.(2023·全国·高三专题练习)Cl 与NO在常温常压下可合成亚硝酰氯(NOCl),它的熔点为-64.5 ℃,沸点
2
为-5.5 ℃,常温下是黄色的有毒气体,遇水易水解。请按要求回答下列相关问题:
(1)装置A和B的作用是① ;②
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)装置F的作用是 ;装置D的作用是
【答案】(1) 干燥NO和Cl 观察气泡控制气体流速
2
(2) 冷凝亚硝酰氯,便于收集 防止装置E中的水蒸气进入装置F
【解析】由实验装置图可知,装置A中盛有的浓硫酸用于干燥氯气、装置B中盛有的浓硫酸用于干燥一氧
化氮,并能通过气泡控制气体流速,装置C中一氧化氮和氯气反应生成亚硝酰氯,反应的化学方程式为
2NO+Cl =2NOCl,装置F用于冷凝收集亚硝酰氯,装置D中盛有的无水氯化钙用于装置E中的水蒸气进入装
2
置F中导致亚硝酰氯发生水解,装置E中盛有的氢氧化钠溶液用于吸收氯气和亚硝酰氯,防止污染空气,
则装置的连接顺序为ABC、F、D、E,接口的连接顺序为a→e,f→c,b→d。
(1)由分析可知,装置A中盛有的浓硫酸用于干燥氯气、装置B中盛有的浓硫酸用于干燥一氧化氮,并能
通过气泡控制气体流速,故答案为:干燥NO和Cl ;观察气泡控制气体流速;
2
(2)由分析可知,装置F用于冷凝收集亚硝酰氯,装置D中盛有的无水氯化钙用于装置E中的水蒸气进入
装置F导致亚硝酰氯发生水解,故答案为:冷凝亚硝酰氯,便于收集;防止装置E中的水蒸气进入装置F。
2.(2022秋·广东·高三校联考阶段练习)已知 与硫的氧化物、氮的氧化物反应可以生成 、
NOCl、 等化合物NOCl常温下是黄色气体,具有强氧化性,遇水分解,不溶于 等有机溶剂。
(1)NOCl中N元素的化合价为 。
(2)实验室制取的NOCl中常含有 ,除去 的方法是 。
(3)NOCl遇水生成一种氮的氧化物(该氧化物遇空气红棕色),且只有一种元素的化合价发生改变,写出该反
应的化学方程式: 。
(4)NOCl与 同时通入水中可生成一种无污染的气体,写出该反应的离子方程式: 。反应中
消耗1mol NOCl则转移电子的物质的量为 。
(5) 可作为晶体的除水剂(反应生成两种酸性气体),写出 与 ,反应的化学方程式:
。
【答案】(1)+3
(2)通过盛有CCl 的洗气瓶
4
(3)3NOCl+2H O═2NO+HNO +3HCl
2 3
(4) 2NOCl+3SO +4H O═N +3 +2Cl-+8H+ 3mol
2 2 2
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(5)ZnSO nH O+nSOCl =ZnSO +2nHCl+nSO
4 2 2 4 2
⋅
【解析】(1)NOCl中氯、氧的化合价分别为-1、-2,则N元素的化合价为+3;故答案为:+3;
(2)已知,NOCl遇水分解,不溶于CCl 等有机溶剂,实验室制取的NOCl中常含有Cl ,除去Cl 的方法为
4 2 2
通过盛有CCl 的洗气瓶,故答案为:通过盛有CCl 的洗气瓶;
4 4
(3)NOCl遇水生成一种氮的氧化物(该氧化物遇空气变红棕色,则为NO),且只有一种元素的化合价发生
改变,则氮元素化合价降低的同时会升高生成HNO (二氧化氮和水反应生成硝酸和一氧化氮),故该反应的
3
化学方程式3NOCl+2H O═2NO+HNO +3HCl,故答案为:3NOCl+2H O═2NO+HNO +3HCl;
2 3 2 3
(4)NOCl具有强氧化性,遇水分解;NOCl与SO 同时通入水中可生成一种无污染的气体,则该气体为氮
2
气,反应中二氧化硫被氧化为硫酸根离子,该反应的离子方程式:2NOCl+3SO +4H O═N +3 +2Cl-+8H+;
2 2 2
反应中氮元素化合价由+3变为0,则消耗1mol NOCl则转移电子的物质的量为3mol,故答案为:
2NOCl+3SO +4H O═N +3 +2Cl-+8H+;3mol;
2 2 2
(5)SOCl 可作为晶体的除水剂(反应生成两种酸性气体,根据质量守恒可知,二氧化硫和氯化氢),SOCl
2 2
与ZnSO nH O反应生成二氧化硫、HCl、硫酸锌,反应的化学方程式:
4 2
ZnSO nH⋅O+nSOCl =ZnSO +2nHCl+nSO 。
4 2 2 4 2
⋅
3.(2023·全国·高三专题练习)实验室从废定影液[含Ag(S O ) 和Br-等]中回收Ag和Br 可能用到的装置
2 3 2
如下图:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】主要实验步骤如下,回答下列问题:
(1)向废定影液中加入Na S溶液沉淀银离子,分离Ag S时,选用的装置是 (填装置序号,下同)
2 2
(2)灼烧Ag S制取金属Ag,用到的实验装置是
2
(3)制取Cl 并将Cl 通入滤液中氧化Br-,获取Br ,制取氯气的实验装置是 ,甲和乙中盛放浓盐酸
2 2 2
的仪器名称为 ,丙中仪器B的名称为
(4)再用四氯化碳萃取分液得粗溴,萃取分液时用到的实验装置是 ,粗溴从 放出,水层从
倒出。
(5)可用下图装置精制粗溴:
①仪器A的名称 。
②仪器B的名称 ,图中冷却水应从B的 (填“a”或“b”)口进入,能否用仪器E代替B,
(填“能”或“否”)
③温度计的水银球能否插入粗溴中 (填“能”或“否”),原因是
【答案】(1)丁
(2)庚
(3) 甲或乙 分液漏斗 长颈漏斗
(4) 戊 分液漏斗的下口 分液漏斗上口
(5) 蒸馏烧瓶 (直形)冷凝管 b 否 否 蒸馏时,温度计测定蒸出溴蒸气的温度,
因而水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近
【解析】(1)向废定影液中加入Na S溶液沉淀银离子,得到Ag S沉淀,分离Ag S沉淀时,应用过滤装置
2 2 2
即丁;故答案为:丁。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(2)Ag S是固体,在坩埚中灼烧Ag S制取金属Ag,因此用到的实验装置是庚;故答案为:庚。
2 2
(3)实验室用二氧化锰和浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气和水或高锰酸钾与浓盐酸反应生成
氯化钾、氯化锰、氯气和水,因此制取氯气的实验装置是甲或乙,根据甲和乙装置得到盛放浓盐酸的仪器
名称为分液漏斗,丙中仪器B的名称为长颈漏斗;故答案为:甲或乙;分液漏斗;长颈漏斗。
(4)用四氯化碳萃取分液得粗溴,萃取分液时用分液漏斗,四氯化碳密度比水大,溶液分层后,溴的四
氯化碳在底部,因此粗溴从分液漏斗的下口放出,水层从分液漏斗上口倒出;故答案为:分液漏斗的下口;
分液漏斗上口。
(5)①根据图中信息得到仪器A的名称蒸馏烧瓶;故答案为:蒸馏烧瓶。
②根据图中信息得到仪器B的名称直形冷凝管,图中冷却水是“下进上出”即应从B的b口进入,E装置
主要用于发生装置时的冷凝回流,不能用仪器E代替B;故答案为:直形冷凝管;b;否。
③蒸馏时,温度计测定蒸出溴蒸气的温度,因而水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近,因此温度计的水银
球不能插入粗溴中;故答案为:否;蒸馏时,温度计测定蒸出溴蒸气的温度,因而水银球应放在蒸馏烧瓶
的支管口附近。
4.(2023·全国·高三专题练习)一氯化碘 、三氯化碘 是卤素互化物,它们的性质与卤素单质相
似。
(1) 与水反应的产物可能为 (填化学式)。
(2) 在常温下与烧碱溶液反应的离子方程式为 ,该反应是否是氧化还原反应? (填“是”
或“否”)。
【答案】(1)
(2) 否
【解析】(1) 中I为+3价,Cl为-1价, 与水发生复分解反应,分别得到: ,故答案为:
;
(2) 中I为+1价,Cl为-1价,与水发生复分解反应生成 ,与碱反应生成相应的盐, 与烧
碱反应的离子方程式为: ,该反应过程中没有价态变化属于非氧化还原反应,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】故答案为: ;否;
5.(2023春·上海徐汇·高一上海市第二中学校考期中)碲在元素周期表中的信息如图所示,下列说法错误
的是
A.碲单质常温下为固态
B.碲位于元素周期表中第 5 周期ⅥA 族
C.S 与 Te 简单氢化物还原性:H S>H Te
2 2
D.碲位于周期表中金属与非金属交界处
【答案】C
【解析】A.氧族元素从上到下单质的熔沸点依次升高,常温下,S、Se单质都是固体,推测Te单质也是
固体,故A正确;
B.根据序数52与同周期惰性气体54号元素Xe对比,确定Te在元素周期表位置是第五周期VIA族,故B
正确;
C.同主族元素从上到下非金属性依次减弱,同周期元素从左到右非金属性依次增大,非金属性越弱,对
应氢化物的还原性越强,还原性顺序为H Te>H S, 故C错误;
2 2
D.碲元素位于金属与非金属交界处,具有半导体性质,在半导体元器件工业生产中具有一定应用,故D
正确;
故答案选C。
6.(2023·浙江·统考高考真题)工业上煅烧含硫矿物产生的 可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的 可以在炉内添加 通过途径Ⅰ脱除,写出反应方程式
。
(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的 ,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A具有酸性
C.化合物A是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的 也可用浓 吸收
②一定压强下,化合物A的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A中含有S元素 ;写出实验过程中涉及的反应方程式 。
【答案】(1)
(2) BCD 硫酸分子能形成更多的分子间氢键
(3) 取化合物A加入足量氢氧化钠,反应完全后加入盐酸酸化,无明显现象,再加入氯化钡生成白色
沉淀,说明A中含有S元素 +2NaOH=CH OH+Na SO +H O、
3 2 4 2
Na SO +BaCl =BaSO ↓+2NaCl
2 4 2 4
【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫,二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳,二氧化硫被氧气
氧化为三氧化硫,三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A: ;
(1)氧气具有氧化性,能被四价硫氧化为六价硫,二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二
氧化碳,反应为 ;
(2)①A.硫的电负性大于碳、氢等,故燃煤中的有机硫主要呈负价,A错误;
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】B.根据分析可知,化合物A分子中与硫直接相连的基团中有-OH,故能电离出氢离子,具有酸性,B正确;
C.化合物A含有 基团,类似酯基-COO-结构,为硫酸和醇生成的酯,是一种无机酸酯,C正确;
D.工业上途径Ⅱ产生的 也可用浓 吸收用于生产发烟硫酸,D正确;
故选BCD;
②一定压强下,化合物A分子只有1个-OH能形成氢键,而硫酸分子中有2个-OH形成氢键,故导致A的沸
点低于硫酸;
(3)由分析可知,A为 ,A碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇,硫酸根离子能和氯化钡生
成不溶于酸的硫酸钡沉淀,故实验设计为:取化合物A加入足量氢氧化钠,反应完全后加入盐酸酸化,无
明显现象,再加入氯化钡生成白色沉淀,说明A中含有S元素;涉及反应为:
+2NaOH=CH OH+Na SO +H O、Na SO +BaCl =BaSO ↓+2NaCl。
3 2 4 2 2 4 2 4
7.(2023·山西晋中·统考三模)碲是制作合金添加剂、半导体、制冷元件、光电元件的主体材料,并被广
泛应用于冶金、石油、化工、航空航天与电子等领域。铜电解精炼阳极泥碲化铜渣(主要成分为Cu Te,还
2
含有金、铂等金属)提取碲的工艺流程如图所示,回答下列问题:
已知:TeO 难溶于水;亚碲酸钠易溶于水;高碲酸钠的化学式:Na TeO 。
2 2 4
(1)酸浸焙烧前要将碲化铜渣粉碎,目的是 。
(2)滤液i的主要成分: (写物质名称)。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)焙烧过程中涉及的化学方程式: 。
(4)碱浸的目的是 。
(5)用H SO “酸溶还原沉碲”,写出离子方程式: 。
2 3
(6)将碲与锌一起加热,然后升华可制得碲化锌。碲化锌是一种重要的半导体材料,图甲为它的一种立方晶
胞结构,图乙为该晶胞沿z轴投影图。已知a点的坐标为(0,0,0),b点的坐标为(1,1,1),则c点的坐
标为 ,设ZnTe的摩尔质量为M,阿佛伽德罗常数的值为N ,密度为dg/cm3,则Zn与Te
A
最近距离为 nm。
【答案】(1)增大接触面积,加快反应速率,提高浸出率
(2)硫酸铜
(3)Cu Te+2H SO +2O 2CuSO +TeO +2H O
2 2 4 2 4 2 2
(4)将TeO 转化为Na TeO 浸出,同时富集Au、Pt等,便于后续回收
2 2 3
(5)
(6) ( , , )
【解析】碲化铜渣(主要成分为Cu Te,还含有金、铂等金属)加入硫酸并通入氧气焙烧,反应生成硫酸铜以
2
及TeO ,水浸后过滤,所得滤液i主要溶质为硫酸铜,滤渣的主要成分为TeO ,还含有Au和Pt,加入氢氧
2 2
化钠碱浸,目的是将TeO 转化为Na TeO 浸出,同时富集Au、Pt等,过滤后所得浸出液为含Na TeO 的溶
2 2 3 2 3
液,加入过氧化氢将Na TeO 氧化为Na TeO ,再加H SO 酸溶还原沉碲,将Na TeO 还原为Te,据此分析解
2 3 2 4 2 3 2 4
答。
(1)将碲化铜渣粉碎,目的是增大反应物的接触面积,加快反应速率,提高浸出率。
(2)根据分析,碲化铜渣中加入硫酸并通入氧气焙烧,反应生成硫酸铜以及TeO ,水浸后过滤,所得滤
2
液i主要成分为硫酸铜。
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】(3)焙烧过程中,Cu Te、硫酸和氧气反应生成硫酸铜、TeO 和水,反应的化学方程式为Cu Te+2H SO
2 2 2 2 4
+2O 2CuSO +TeO +2H O。
2 4 2 2
(4)根据分析,水浸后过滤,所得滤渣的主要成分为TeO ,还含有Au和Pt,加入氢氧化钠碱浸,目的是
2
将TeO 转化为Na TeO 浸出,同时富集Au、Pt等,便于后续回收。
2 2 3
(5)用H SO “酸溶还原沉碲”,将Na TeO 还原为Te,反应的离子方程式为
2 3 2 4
。
(6)由晶胞图和z轴投影图可知,c点位于体对角线的 处,a点的坐标为(0,0,0),b点的坐标为(1,1,1),
则c点的坐标为( , , );设晶胞参数为acm,该立方晶胞中,位于晶胞内部Zn原子个数为4,则
, cm,由晶胞图可知,Zn与Te最近距离为体对角线的 ,即为
。
8.(2023·湖北黄冈·黄冈中学校考二模)我国科学家潘锦功发明了碲化镉薄膜太阳能电池,又称“发电玻
璃”,被誉为“挂在墙上的油田”,使得碲元素重新走进人们的视野。以锡碲渣(主要含Na SnO 和
2 3
Na TeO )为原料,回收锡酸钠并制备碲单质的流程图如下。
2 3
已知:锡酸钠(Na SnO )和亚碲酸钠(Na TeO )均易溶于碱。
2 3 2 3
(1)“碱浸”过程中,锡碲浸出率与溶液中碱的质量浓度关系如图所示,最理想的碱的质量浓度为100 g/L,
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】其理由是 。
(2)“氧化”时,反应的离子方程式为 ;“氧化”的温度控制在60℃~70℃之间,其原因是
。
(3)从“溶析结晶”回到“碱浸”的物质除烧碱外,还有 (写化学式)。
(4)“还原”反应的化学方程式为 。
(5)将亚碲酸钠溶液在电解槽中以铂作电极进行电解即可得到碲单质。电解过程中阴极上的电极反应为
。
(6)碲产品中碲质量分数的测定,步骤如下:
①取4.0 g碲产品,加入酸使其转化为亚碲酸(H TeO ),将其配制成100 mL溶液,取25.00 mL于锥形瓶中。
2 3
②往锥形瓶中加入25.00 mL 0.1 mol·L 酸性K Cr O 溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸(H TeO )。
2 2 7 6 6
③用0.1 mol·L 硫酸亚铁铵标准溶液滴定剩余的酸性K Cr O 溶液,滴入几滴试亚铁灵指示剂至终点显红色,
2 2 7
进行三次平行实验,平均消耗18.00 mL硫酸亚铁铵标准溶液。试计算该碲产品中碲的质量分数为
。(保留小数点后面二位数字)
【答案】(1)当碱的浓度小于100 g/L时,随浓度增大,锡和碲的浸出率增大;当碱的浓度大于100 g/L时,
锡的浸出率几乎不变,碲的浸出率提高不大
(2) 温度低于60℃反应慢,温度高于70℃,H2O2受热
分解
(3)Na TeO 、Na SnO
2 4 2 3
(4)
(5)
(6)84.48%
【解析】根据工艺流程分析可知:锡碲渣加入烧碱溶波进行碱浸,将Na SnO 和Na TeO 溶解,再加入H O
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资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】氧化,发生反应Na SnO +H O =Na TeO ↓+ H O,过滤后得到碲酸钠渣;加入浓盐酸将碲酸钠渣溶解,最后
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通入SO 还原得到单质碲;氧化后过滤所得的滤液加入烧碱溶析结晶得到锡酸钠的晶体,A中含有少量的
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烧碱、Na TeO 、Na SnO ,可返回碱浸中继续进行,最后将锡酸钠晶体干燥粉碎得到锡酸钠产品。
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(1)根据锡碲浸出率与溶液中碱的质量浓度关系图分析可知:当碱的质量浓度超过100g/L后,锡浸出率
几乎不变,碲浸出率也提高不大,因此最理想的碱的质量浓度为100g/L;
(2)由上述分析可知,碱浸后加入H O 氧化,H O 将Na SnO 氧化为Na SnO ,H O 被还原为H O,根据物
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质的溶解性及电解质的强弱,发生反应的离子方程式为: ;
在其它条件不变时,升高温度反应速率加快。若温度过低,反应进行较慢,但温度较高时,过氧化氢会受
热分解,因此在“氧化”将温度控制在60℃ ~ 70℃之间;
(3)氧化后过滤所得的滤液加入烧碱溶析结晶得到锡酸钠的晶体,溶液A中含有少量的烧碱,还含有的
物质是Na TeO 、Na SnO ;
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(4)过滤后得到碲酸钠渣,加入浓盐酸将碲酸钠渣溶解后通入SO 还原Na TeO 得到单质碲和硫酸钠,根
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据电子守恒、原子守恒,可得发生的反应的化学方程式为:
;
(5)将Na TeO 溶液在电解槽中以铂作电极进行电解, 在阴极得到电子被还原可得到碲单质,故电
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解过程中阴极上的电极反应为 ;
(6)根据反应关系式 +3H TeO +8H++2H O=2Cr3++3H TeO 和 +6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H O可得关
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系式为:3Te~3H TeO ~K Cr O ,6Fe2+~ ;在25.00 mL溶液中与H TeO 反应的K Cr O 的物质的量为
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n(K Cr O )=0.025 L×0.1 mol/L- ×0.1 mol/L×0.018 L=0.0022 mol,故n(Te)=3 n(K Cr O )=0.0066 mol,故4.0g碲
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配制的100 mL溶液中含有Te的总物质的量是n(Te) =0.0066 mol× =0.0264 mol,其质量为
总
资料整理【淘宝店铺:向阳百分百】m(Te)=0.0264 mol×128 g/mol=3.3792 g,故该碲产品中碲的质量分数为 ×100%=84.48%。
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