文档内容
素养说明：磷、砷及其化合物的探究题，充分体现了考生对陌生物质的分析能力，
以及获取信息和利用信息的能力。
一、磷及其化合物
1.磷的氢化物(PH )
3
磷的氢化物PH (磷化氢)又称为膦，膦分子与氨分子的结构相似，也呈三角锥形。
3
膦是一种较强的还原剂，稳定性较差，在水中的溶解度很小。
2.磷的含氧酸
(1)亚磷酸(H PO )性质和结构：纯净的亚磷酸是一种无色固体，在水中有较大溶解
3 3
度；亚磷酸是一种中强二元酸，它的电离常数是K ＝1.6×10－2，K ＝7×10－7。其
1 2
电子式和结构式分别是：
(2)次磷酸(H PO )性质和结构：次磷酸是一种无色的晶体，熔点26.5 ℃，易溶解，
3 2
它是中强酸，又是一元酸，并依下式电离：H PO H＋＋H PO，其电子式和
3 2 2
结构式分别是
二、砷及其化合物1.砷(As)
旧名“砒”。有灰、黄、黑褐三种同素异形体，具有金属性。
2.砷的氢化物(AsH )
3
砷与氢结合生成剧毒的砷化氢(AsH )，砷化氢相当不稳定，加热时分解为单质砷，
3
砷化氢还是一种很强的还原剂。
3.砷的氧化物
砷有两种氧化物，三氧化二砷(As O )和五氧化二砷(As O )。三氧化二砷，俗称砒
2 3 2 5
霜，是最具商业价值的砷化合物及主要的砷化学开始物料。它也是最古老的毒物
之一，无臭无味，外观为白色霜状粉末，故称砒霜。
4.砷化物
砷化物是指一种含有金属砷的化合物。金属与砷生成的化合物。自然界中存在砷
铜矿Cu As、斜方砷铁矿FeAs 、砷钴矿CoAs 等砷化物。
3 2 2
[题型专练]
1.已知磷酸分子 中的三个氢原子都可以跟重水分子(D O)
2
中的D原子发生氢交换。又知次磷酸(H PO )也可跟D O进行氢交换，但次磷酸
3 2 2
钠(NaH PO )不再能和D O发生氢交换。因此可推断H PO 的分子结构是( )
2 2 2 3 2解析 从题上所给信息可知—O—H中的H才能与D O进行氢交换，
2
中的氢不能和D O进行氢交换，又从NaH PO 和D O不能进行
2 2 2 2
氢交换可得，NaH PO 中没有—O—H结构，所以H PO 的结构为
2 2 3 2
，答案应选B。
答案 B
2.把PCl 加入蒸馏水中，微热，PCl 完全水解，产物之一是亚磷酸(H PO )，H PO
3 3 3 3 3 3
易溶于水，它的结构式可表示为 H PO 与NaOH反应只
3 3
生成Na HPO 和NaH PO 两种盐，这两种盐均呈碱性，在盛有H PO 溶液的试管
2 3 2 3 3 3
中加入AgNO 溶液，则析出黑色金属银沉淀，并在试管口有红棕色气体生成。
3
(1)用化学方程式表示：H PO 和AgNO 溶液的反应：
3 3 3
_____________________________________________________________________
。
(2)Na HPO 水溶液呈碱性的原因_________________________________________
2 3
_____________________________________________________________________(用离子方程式表示)。
(3)根据题意，H PO 是________。
3 3
a.弱酸 b.二元酸 c.三元酸 d.具有还原性 e.强酸
答案 (1)2H PO ＋AgNO ===Ag↓＋NO↑＋2H PO
3 3 3 3 4
(2)HPO＋H O H PO＋OH－，H PO＋H O H PO ＋OH－ (3)abd
2 2 2 2 3 3
3.[2018·泸州市四诊]砷(As)及其化合物在生产、医疗、科技等方面有许多应用
(1)中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄As S 和雌黄As S 都是自
2 3 4 4
然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。
一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。
①砷元素有＋2、＋3、＋5等常见价态。雌黄和雄黄中S元素的价态相同，其价态
是 ________ 。 I 中 发 生 的 离 子 方 程 式 是
____________________________________________________________________。
②Ⅱ中，雌黄在空气中加热至300 ℃时会产生两种物质，若4.28 g As S 反应转移
4 4
0.28 mol e－，则a为________(填化学式)；双氧水可将砒霜(As O )氧化成H AsO
2 3 3 4
而 除 去 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：
_____________________________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
(2)AsH 是一种很强的还原剂，室温下， 0.4 mol AsH 气体在空气中自燃，氧化产
3 3
物 为 As O 固 体 ， 放 出 b kJ 热 量 ， AsH 自 燃 的 热 化 学 方 程 式 是 ：
2 3 3
_____________________________________________________________________
______________________________________________________________________
。
(3)将 Na AsO (aq)＋I (aq)＋H O(l) Na HAsO (aq)＋NaI (aq)＋HI(aq)设计
3 3 2 2 2 4
成原电池如图1所示，放电时电流强度(I)与时间关系如图2所示。
①如图2中表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是________(填字母)。
②已知：a点对应如图1中电流由C 极经外电路流向C 极。则d点对应的负极的
1 2
反应式为__________________________________________________________
_____________________________________________________________________
。
③如图2中，b→c改变条件可能是________(填代号)，c→d电流强度变化的原因
是________。
A.向左室中加入适量的浓Na AsO 溶液
3 3
B.向左室中加入适量的烧碱溶液
C.向右室中加入适量的浓KI溶液
D.向右室中加入适量的稀硫酸
解析 (1)①砷元素有＋2、＋3、＋5等常见价态，砷元素化合价＋3、＋2价，则雌
黄和雄黄中S元素的价态相同，其价态是－2价，依据转化关系分析可知，雌黄
(As S )酸性溶液中和Sn2＋离子发生氧化还原反应生成As S 、H S、Sn4＋，结合电
2 3 4 4 2
荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为：2As S ＋4H＋＋2Sn2＋===As S ＋
2 3 4 4
2H S↑＋2Sn4＋；
2
②雌黄在空气中加热至300 ℃时会产生两种物质，其中一种氧化物为剧毒的砒霜
(As O )，若4.28 g As S 反应转移0.28 mol e－，则设反应后生成a中硫的化合价为
2 3 4 4
＋x，则×4×(1＋2＋x)＝0.28 mol，解得x＝＋4，所以a为二氧化硫，双氧水将
As O 氧化为H AsO 而除去，氧化还原反应中过氧化氢中氧元素化合价－1价变
2 3 3 4
化为－2价，As元素化合价＋3价变化为＋5价，结合电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为2H O ＋H O＋As O ===2H AsO ；(2)由0.4 mol AsH 气体在
2 2 2 2 3 3 4 3
空气中自燃，氧化产物为As O 固体，放出b kJ热量，则2 mol AsH 气体在空气中
2 3 3
自燃，氧化产物为As O 固体，放出5b kJ热量，则AsH 自燃的热化学方程式为
2 3 3
2AsH (g)＋3O (g)===As O (s)＋3H O(l) ΔH＝－5b kJ/mol；(3)①可逆反应达到
3 2 2 3 2
平衡状态即电流强度为0，则由图像可知表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状
态的点是b; ②由a点对应图2中电流由C 极经外电路流向C 极，则d点电流方
1 2
向与a点相反即电流由C 极经外电路流向C 极，则负极C 极失电子发生氧化反
2 1 1
应，反应式为AsO－2e－＋H O===HAsO＋H＋；③由a点对应图2中电流由C 极
2 1
经 外 电 路 流 向 C 极 ， 则 电 池 总 反 应 为 HI(aq) ＋ Na HAsO (aq) ＋ NaI
2 2 4
(aq)===Na AsO (aq)＋I (aq)＋H O(l)，图2中，b→c电流方向改变，则电池总反应
3 3 2 2
为Na AsO (aq)＋I (aq)＋H O(l) Na HAsO (aq)＋NaI (aq)＋HI(aq)，即平衡
3 3 2 2 2 4
向正反应方向移动，A.向左室中加入适量的浓Na AsO 溶液，平衡向正反应方向
3 3
移动，故A正确；B.向左室中加入适量的烧碱溶液，消耗Na HAsO (aq)，平衡向正
2 4
反应方向移动，故B正确；C.向右室中加入适量的浓KI溶液，平衡向逆反应方向
移动，故C错误；D.向右室中加入适量的稀硫酸，平衡向逆反应方向移动，故D错
误；c→d电流强度减小，说明随着正反应进行，反应浓度下降，反应速率下降，单
位时间转移的电子(电量)减少。
答案 (1)①－2 4H＋＋2Sn2＋＋2As S ===2H S↑＋2Sn4＋＋As S
2 3 2 4 4
②SO As O ＋2H O ＋H O===2H AsO
2 2 3 2 2 2 3 4
(2) 2AsH (g)＋3O (g)===As O (s)＋3H O(l) ΔH＝－5b kJ/mol
3 2 2 3 2
(3)①b ②AsO－2e－＋H O===HAsO＋H＋ ③AB 停止改变条件，随着正反
2
应进行，反应浓度下降，反应速率下降，单位时间转移的电子(电量)减少
