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备战2026 年高考化学【一轮·夯基提能】精讲精练复习讲义
第17 讲 补充元素:硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物(讲义)
讲义
夯基·知识精讲
【知识点1】硼及其化合物+5 道例题
【知识点2】氟及其化合物+5 道例题
【知识点3】磷及其化合物+5 道例题
【知识点4】砷及其化合物+5 道例题
【知识点5】硒及其化合物+5 道例题
【知识点6】碲及其化合物+5 道例题
练习
提能·课后精练
选择题:
15
题
非选择题:
5
题
建议时长:
75
分钟
实际时长: 分钟
【知识点1】硼及其化合物
1、硼的性质
(1)物理性质:单质硼有晶态硼和无定形硼两种。
晶体硼呈黑灰色,以正二十面体为基本的结构单元,硬度与金刚石的硬度接近,其导电性差,但它的
导电率却随着温度的升高而增大,从而示出与金属导体的不同,化学性质较为惰性。
无定型硼为棕色粉末,化学性质较为活泼。
(2)化学性质
①常温下,硼稳定,仅与F2反应:2B + 3F2
2BF3
②点燃条件下,硼在空气中燃烧放出大量的热:4B + 3O2 =====2B2O3
③硼氧键的键能很大,因此硼可以从许多稳定的氧化物如SiO2,P2O5中取氧,在炼钢过程中可以作为
去氧剂:3SiO2+4B
3Si+2B2O3。
④高温时,无定形硼可以同水蒸气作用生成硼酸:2B+6H2O(g)
2B(OH)3+3H2。
⑤高温时,硼也可以与N2、S、卤素等反应:
2B + N2=====2BN,
2B + 3S=====B2S3,
2B + 3Cl2=====BCl3。
⑥无定形硼与NaOH 有类似硅的反应:2B + 6NaOH
2Na3BO3 + 3H2↑
⑦可利用金属还原法制得单质硼(通常用Mg 或Al):B2O3+3Mg
2B+3MgO。
2、工业制取硼及其化合物的转化关系
转化关系
相应步骤
涉及的反应
①硼镁矿与烧碱溶液反应生成可溶于水的偏硼酸钠(NaBO2)和Mg(OH)2:
2MgO·B2O3+2NaOH+H2O===2NaBO2+2Mg(OH)2↓
1
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向偏硼酸钠溶液中通入CO2使NaBO2转化成硼砂:
4NaBO2+CO2+10H2O===Na2B4O5(OH)4·8H2O+Na2CO3
②将硼砂与硫酸反应,得到硼酸:
Na2B4O5(OH)4·8H2O+H2SO4===4H3BO3+Na2SO4+5H2O
③硼酸加热分解得到氧化硼:2H3BO3
B2O3+3H2O
④用镁或铝还原B2O3制得硼:B2O3+3Mg
3MgO+2B
⑤硼和NaOH 溶液反应生成NaBO2(或Na[B(OH)4])和H2:
2B+2NaOH+2H2O===2NaBO2+3H2↑
或2B+2NaOH+6H2O===2Na[B(OH)4]+3H2↑
【例1】氨硼烷
具有良好的热稳定性,是一种有潜力的固体储氢材料。氨硼烷在一定条件下与水
发生反应
,其中
的结构如图所示。
下列说法错误的是
A.氨硼烷属于极性分子
B.沸点:氨硼烷>乙硼烷
C.
中B 和O 均为
杂化
D.氨硼烷中存在极性键和配位键
【例2】硼原子具有缺电子的特性,与N、H 可形成
,其中
为配位键。下列说法不正
确的是
A.
易水解,生成
和
B.乙硼烷
的结构为
C.
为一元弱酸,其电离方程式为
D.
为极性分子,空间结构与
相似;
为非极性分子,故可推测其碱性(碱性:结
构中有孤电子对,能接受
)比
弱很多
【例3】硼酸
是重要的化工原料,一种以硼镁矿(含
及少量
)为
原料生产硼酸的工艺流程如图所示。[已知:硼酸和硼砂
均易溶于热水,在冷水中溶解
度小]
下列说法错误的是
2
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A.将硼镁矿研磨成粉末可以加快浸取速率
B.
溶液中的杂质主要是
和
C.一系列操作主要包括冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
D.硼砂溶液与硫酸反应的离子方程式为
【例4】化学用语是学习化学的重要工具。下列化学用语使用错误的是
A.基态硼原子的轨道表示式:
B.三氟化硼
的VSEPR 模型:
C.硼氢化钠
的电子式:
D.硼酸
的电离平衡:
【例5】氮化硼(
)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为原料,经过一系列反应可以得到
,如
图所示:
硼砂
(1)硼元素原子的电子排布式为 ,这些电子有种 不同的能量。与硼元素在同一周
期,其基态原子的最外层有2 个未成对电子的元素有 。(填元素符号)
(2)写出上述由
,制备BN 的化学方程式 。
(3)BN 的两种晶型:六方晶型(类似于石墨)及立方晶型(类似于金刚石),结构如图。
①下列说法正确的是 。
A.六方氮化硼晶体层间存在化学键
B.两种晶体中的B 和N 都是
杂化
C.两种晶体中B 和N 间的化学键均为极性共价键
D.立方氮化硼含有
键和
键,是共价晶体,硬度大
②立方相氮化硼晶体中,氮的配位数是 。
(4)常温常压下硼酸
晶体结构为层状,其二维平面结构如图。
3
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①硼酸晶体中存在的作用力有 。
A.离子键 B.共价键 C.范德华力 D.配位键
②
该晶体中含有
氢键。
(5)硼酸可由三卤化硼
水解制备,机理如下图。从结构的角度解释
水解反应很难进行的原因
。
【知识点2】氟及其化合物
1、氟气(F2)
(1)F2与水反应十分剧烈,可置换出水中的氧生成氧气:2F2+2H2O
4HF+O2。
(2)F2在低温黑暗中即可与H2直接化合放出大量热,导致爆炸,无法控制。
(3)氟气是淡黄绿色气体,在任何温度下都可与金属直接化合,生成高价氟化物,F2与Cu、Ni、Mg 作用
时金属表面生成一层致密氟化物保护膜而中止反应,所以F2可偖存在Cu、Ni、Mg 或合金制成的容器中。
(4)除O2,N2,稀有气体He 和Ne 外,F2可与所有非金属作用直接化合成高价氟化物,如XeF6。低温下
可与C,Si,S,P 猛烈反应生成氟化物,大多数氟化物都具有挥发性。
(5)F2和碱反应:
碱液浓度较小时(2%):2F2+2NaOH
2NaF+OF2+H2O;
当碱浓度大时:2F2+4NaOH
4NaF+O2+2H2O。,
(6)F2是最强的氧化剂,因此工业氟气的制备只采用电解法。在实验室中,常用热分解含氟化合物来制
单质氟,例如BrF5
BrF3+F2↑(这种方法所用原料是用单质F2制取的,它是F2的重新释放,所以,
BrF5是F2的储存材料)。
2、氟化氢(HF)
(1)HF 分子间存在氢键,分子有缔合现象,HF 主要存在形式是二聚(HF)2和三聚的締合分子(HF)3。虽然
HF 分子间的氢键最强,但是H2O 分子间氢键的数目比HF 分子间的多,所以宏观表现为,H2O 的沸点远高
于HF 的沸点。
(2)氢氟酸水溶液是弱酸,其电离方程式为HF
H++F-,电离平衡常数K=6.3×10- 4;
(3)HF 可以腐蚀玻璃:
SiO2+4HF
SiF4↑+2H2O,
CaSiO3+6HF
CaF2+3H2O+SiF4↑;
因此存放氢氟酸时需要用铅、橡胶、聚乙烯或石蜡容器,现在也有用聚四氟乙烯(塑料)容器来盛
装。
(4)HF 的制备可用萤石(CaF2)与浓硫酸反应:CaF2+H2SO4(浓)
CaSO4+2HF↑。
4
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3、氟化物
(1)氟化钙(CaF2)又叫萤石,不溶于水;氟化银(AgF)易溶于水,与其他卤化物不同。
(2)氟离子易与金属离子形成配合物。
例如冰晶石(NaAlF6),常用于工业制铝中降低氧化铝的熔点;氟离子与铁离子可以形成无色的FeF6
3
-,在分析化学中常用来掩蔽铁离子,防止其颜色造成的影响。
【例1】已知氟是元素中电负性最大、单质氧化性最强的元素,与稀有气体
形成的
分子是非极性
分子,与氮形成的
可与
反应生成
(结构式:F—N=N—F)。工业上,可通过电解
的无水
溶液(含
和
离子)制取
。下列有关含氟化合物的说法正确的
A.
的空间结构为V 形
B.工业上,可通过电解
的无水
溶液(含
和
离子)制取
,制
时
在阳极放电:
C.键角:
D.
存在顺反异构现象
【例2】下列生产、生活活动中用到的化学原理解释正确的是
选项
生产、生活活动
化学原理
A
用84 消毒液擦拭桌椅
84 消毒液中的
有强氧化性,具有杀菌作用
B
用“保暖贴”取暖
铁做正极发生吸氧腐蚀,放出热量
C
农业上将草木灰与铵盐混合使肥效降低
草木灰中的
水解呈碱性,与
发生反应使
用会降低肥效
D
用含氟牙膏预防龋齿
氟有强氧化性,可抑制细菌的生成
A.A
B.B
C.C
D.D
【例3】
是极强的氧化剂,Xe 和
可制取稀有气体离子化合物。六氟合铂酸氙
制备
方式如图所示。下列说法错误的是
A.总反应方程式为
B.
是反应的催化剂
C.反应②③属于氧化还原反应
D.XeF、
、
、
是反应的中间产物
5
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【例4】二氟化氧常用作高能火箭推进系统中的氧化剂,一种在温和条件下制取
的工艺如图所示。下
列说法正确的是
A.反应I 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为2 3∶
B.还原性:
C.反应I~Ⅳ中,氟元素化合价发生变化的反应有3 个
D.制取
,至少需加入
【例5】氟元素在医疗、生活和工业等多个领域发挥着重要作用。请回答:
(1)ⅦA 族元素又称为卤族元素,下列关于卤族元素的表达中正确的是_______。
A.F、Cl、Br、I 第一电离能逐渐减小
B.基态溴原子核外电子排布式:
C.微粒半径比较:
D.
的VSEPR 模型为平面三角形
(2)
是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体,可用以下方法制备:
。
①比较键角的大小:
(填“>”、“<”或“=”)
②比较配位键的强弱:
(填“>”、“<”或“=”)
(3)一般来说,晶体结构中阴、阳离子的配位数由结构中阴、阳离子半径的比值来决定。
的半径与
的半径非常接近。两种物质的晶胞结构如图所示:
①
晶胞中,
的配位数为 。
②
晶胞中的阴、阳配位数与KF 不同的原因是 。
(4)湿法生产磷酸的废液中含有一种二元强酸
,利用废液可以生产白炭黑和冰晶石
。
过程如下:
步骤Ⅰ:向废液中加入
溶液,过滤、洗涤,得到
固体。
步骤Ⅱ:
经过下列流程,分别得到白炭黑和冰晶石。
6
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已知:
在水中溶解度随温度的升高急剧增大,
溶液在加热的过程中会与水发生反应,生成
的产物中没有
键。
。
①写出步骤Ⅰ中的离子方程式: 。
②
溶液在长时间加热之后(忽略物质的挥发),溶液的pH 。(填“增大”、“减小”或“不
变”)
③白炭黑的主要成分是 。(写化学式)
④写出生产冰晶石的化学方程式: 。
【知识点3】磷及其化合物
1、单质磷
(1)磷在自然界中是以磷酸盐的形式存在,磷也是重要的生命元素之一,存在于细胞、蛋白质、骨骼和
牙齿中。在骨骼和牙齿中主要以羟基磷灰石形式存在。含磷的矿物有磷酸钙Ca3(PO4)2、氟磷灰石
Ca5(PO4)3F、羟基磷灰石Ca5(PO4)3(OH)等。
磷有至少10 种同素异形体,常见的有白磷、红磷和黑磷,它们结构各异。
白磷(P4)
结构为正四面体,结构如图
,键角为60°,1mol 白磷中有6mol P—P 化学键,不
溶于水,易溶于CS2。白磷有剧毒、易自燃,一般要存放在水中以隔绝空气。
白磷几乎可与所有金属反应,形成磷化物,如:6Mg+P4
2Mg3P2
红磷
白磷隔绝空气加热会得到无定型红磷,可能结构如图:
;
黑鳞
白磷在极高的压强下加热才可以得到黑鳞,结构类似于石墨的片状结构,能导电“金属
磷”,结构如图
。
(2)磷与O2或Cl2在点燃条件下反应,反应物的量不同,生成的产物就不同,如:
4P+3O2=====2P2O3,4P+5O2=====2P2O5;
2P+3Cl2=====2PCl3(液体),2P+5Cl2=====2PCl5(固体),所以这个反应能同时看到烟雾。
(3)白磷与热的浓NaOH 反应可歧化生成膦(磷化氢)和次磷酸盐:P4+3OH-+3H2O
PH3↑+3H2PO2
-。
(4)白磷还能将Au、Ag、Cu 等从它们的盐溶液中还原出来,如白磷中毒后可用硫酸铜溶液解毒:
11P + 15CuSO4 + 24H2O
5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4。
(5)白磷可以用以下反应来制备:2Ca(PO4)2+10C+6SiO2
6CaSiO3+ 10CO+P4,将生成的磷蒸气通入水
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中冷却就得到白磷。反应中加入石英砂可大大降低反应温度。
2、磷化氢(PH3)
(1)PH3又叫膦,为无色气体、有类似大蒜臭味的气味、剧毒。
在一定温度下,能在氧气中燃烧,生成磷酸:PH3+2O2=====H3PO4。
(2)平常制得的磷化氢在空气中能自燃,这一点和同族的氨气相比更活泼,是因为气体中含有联膦
(P2H4),它与联氨是类似物,也是强还原剂:2P2H4+7O2
2P2O3+4H2O。
PH3中P-H 键长为142pm,N-H 键长为99pm,由此可见,结构稳定性PH3不如NH3。
(3)磷化氢是强还原剂,能从某些金属盐(Cu2+、Ag+、Au3+、Hg2+)溶液中将金属置换出来:
PH3+6Ag++3H2O
6Ag+6H++H3PO3
(4)PH3的制备可用如下三种方法:
①磷化钙的水解:Ca3P2+6H2O
3Ca(OH)2+2PH3;
PH
②
4I 与碱反应:PH4I+NaOH
=====NaI+PH3+H2O,因此水溶液中不存在PH4
+,这一点要与
NH4
+区分开;
③白磷溶于碱:P4+3NaOH+3H2O
=====PH3+3NaH2PO2
3、三氧化二磷(P2O3)和五氧化二磷(P2O5)
三氧化二磷(P2O3)
五氧化二磷(P2O5)
磷在不充分的空气中燃烧,生成的氧化物为P4O6,
常叫做三氧化二磷。P2O3 是亚磷酸(H3PO3)的酸
酐。
P4O6是以P 为基础形成的,P 分子中的P-P 键因有
张力而不稳定,氧分子进攻时断裂,在每两个P 原
子间嵌入一个氧原子,于是形成了P4O6分子。
与冷水反应生成亚磷酸:P2O3+3H2O
2H3PO3。
P2O3与热水发生歧化反应:
2P2O3+6H2O
PH3+3H3PO4
白磷在充分的氧气中燃烧可生成P4O10,简称为五氧
化二磷。
P4O10是白色粉末状固体,有很强的吸水性,在空气
中很快就潮解,它是干燥能力最强的一种干燥剂。
P2O5是磷酸的酸酐,与水反应,当水少时生成偏磷
酸,水多时生成磷酸:
P2O5+H2O
2HPO3,
P2O5+3H2O
2H2PO4
4、磷元素对应的酸
次磷酸
(H3PO2)
(1)纯H3PO2是白色固体,易溶于水,是一元中强酸,其结构式为
,有腐蚀性,
受热分解生成磷酸和剧毒的磷化氢气体:2H3PO2
PH3↑+H3PO4。
(2)H3PO2及其盐都是强还原剂,主要是因为分子中含有两个P-H 键。常温下在空气中可
逐渐被氧化,也能把Cu2+、Ag+、Ni2+、Hg2+还原成为金属单质:
H3PO2+4Ag++2H2O==========4Ag+H3PO4+4H+。
次磷酸还原能力强,氧化能力弱,容易发生歧化反应。
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亚磷酸
(H3PO3)
(1)H3PO3是白色、易潮解的固体,极易溶于水,是二元中强酸,其结构式为
。
(2)H3PO3是强还原剂,能还原Ag+、Cu2+、Hg2+,也能被卤素、二氧化氮、浓硫酸氧化:
H3PO3+2Ag++H2O==========2Ag+H3PO4+2H+。
磷酸
(H3PO4)
(1)磷酸有正磷酸(H3PO4)、偏磷酸(HPO3)和焦磷酸(H4P2O7)。
(2)H3PO4是无挥发性的三元中强酸,其结构式为
,具有弱氧化性,磷酸溶液
的黏度较大,这是因为溶液中存在着较多氢键。
(3)不论在酸中还是在碱中,磷酸几乎都没有氧化性。磷酸根离子能与某些金属离子形成
可溶性配位化合物,基于这种性质,分析测定中常用磷酸掩蔽Fe3+。
(4)磷酸二氢盐均能溶于水,磷酸一氢盐和磷酸盐除碱金属盐与铵盐外,均难溶于水。任
何一种磷酸盐(正盐或酸式盐)溶液中加入硝酸银溶液,皆生成黄色的Ag3PO4沉淀。
(5)磷酸盐(主要是钙盐和铵盐)是重要的无机肥料。
5、卤化磷(PCl3、PCl5)
(1)磷与氯气反应,当氯气不足时生成的三氯化磷是液体,当氯气足量时生成的五氯化磷是固体。
2P+3Cl2=====2PCl3(液体),
2P+5Cl2=====2PCl5(固体)。
(2)三氯化磷可被氯气氧化为五氯化磷:PCl3+Cl2==========PCl5。
(3)卤化磷易水解,水解反应进行的非常彻底,即使在浓盐酸中也不能抑制其水解。
PCl3+3H2O==========H3PO3+3HCl;
PCl5+4H2O==========H3PO4+ 5HCl,
【例1】央视315 晚会曝光了保水虾仁磷酸盐超标,适量的
作为水分保持剂,可用于水产品、乳制
品等,但长期过量摄入磷酸盐可能会带来健康风险,例如导致消化系统问题、人体的钙磷比失衡缺钙、引
发心血管疾病。下列有关说法不正确的是
A.P 元素位于周期表第三周期第VA 族
B.
中元素原子半径最大的是P
C.
为含有共价键的离子化合物
D.由上述材料推测
可能是一种难溶性的盐
【例2】
可用以下方法制取:
或
,其中
的空间结构
如图。下列说法正确的是
A.
为极性分子
B.电负性:
C.
所有磷氧键键长相等
D.
、
和
中P 原子杂化类型相同
【例3】已知磷通常表现出-3、0、+3、+5 这几种价态,其中最常见的为+5 价。磷化氢(PH3)是一种在空
气中能自燃的剧毒气体,具有还原性,可作为电子工业原料。PH3的一种工业制法流程如下:
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下列说法正确的是
A.H3PO2为三元弱酸
B.该过程最好在无氧条件下进行,且可用稀硝酸代替稀硫酸
C.不考虑损失,1molP4参与反应,可产生2.5molPH3
D.反应1 中氧化产物和还原产物的物质的量之比为1:3
【例4】白磷的工业制取和无害化处理如图所示,下列说法中不正确的是
A.1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的个数为NA
B.白磷中每个P 原子的价层电子对为4 对
C.处理白磷时氧化产物和还原产物的物质的量之比为6:5
D.浓磷酸的黏度很大,主要原因是因为磷酸中共价键的键能较大
【例5】羟基磷灰石的化学式为
,是构成人体骨骼和牙齿的主要成分。某化学兴趣小组设计
实验制备高纯度的羟基磷灰石并测定产品中钙和磷的含量。
Ⅰ.制备高纯度
步骤ⅰ.用煮沸的蒸馏水配制
溶液、
溶液和
溶液,并用
调节各
溶液的pH 均为8.5~9.0.
步骤ⅱ.按如图装置连接仪器,检查气密性并添加实验药品,通入一段时间
。
步骤ⅲ.向四颈瓶中同时缓慢滴加图示两种溶液,并通入
,煮沸2h,静置,过滤,洗涤,干燥,得到
产品。
(1)步骤ⅲ中通入的
需控制一定的流速,若选用浓氨水和生石灰制备
,需用到的玻璃仪器除导管
外,还有 、 (填仪器名称)。
(2)步骤ⅲ中生成
的离子方程式为 。
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(3)实验中必须使用煮沸的蒸馏水,长导管必须插入NaOH 溶液,均是为了防止空气中 (填化学式)
的干扰。
(4)使用
溶液有利于保持体系pH 的稳定,解释其原因为 。
Ⅱ.测定产品中钙和磷的含量
(5)测定钙含量,方法如下图所示。
如果不用氨水洗涤,会导致测得样品中钙含量 (填“偏高”或“偏低”);滴定至终点时,溶液颜
色变化为 。
(6)测定磷含量。准确称取
样品,经一系列操作将其转化为
沉淀;用
、
标准液溶解沉淀,加入混合指示剂;用
标准液(稍过量)滴定过量碱,消耗体
积为
;再用
标准液滴定过量酸,消耗体积为
。涉及反应如下:
。据此计算样品中磷元素
的质量分数为 (用含字母的代数式表示)。
【知识点4】砷及其化合物
1、单质砷
常温下,砷在水和空气中都比较稳定,不与稀酸反应,但能和强氧化性酸(如热的浓硫酸、硝酸等)反
应,在高温下和许多非金属反应,主要反应产物如下图。
(1)As 的非金属性比磷弱,与O2反应得到As2O3,而不能直接得到As2O5。
(2)As 与Mg 在点燃的条件下反应得到砷化镁:2As+3Mg=====Mg3As2。
(3)As 不与非氧化性酸反应,可以和浓硫酸、硝酸反应:
2As+3H2SO4(浓)=====As2O3+3SO2↑+3H2O;
3As+5HNO3+2H2O=====3H3AsO4+5NO↑。
2、砷的氢化物(AsH3)
砷化氢是一种无色、具有大蒜味的剧毒气体。
(1)不稳定性:2AsH3
2As+3H2(隔绝空气)。
(2)室温下在空气中自燃:2AsH3+3O2===As2O3+3H2O。
(3)还原性:AsH3具有强还原性,能被KMnO4、K2Cr2O7、AgNO3等氧化,如:
12MnO+10AsH3+36H+===12Mn2++5As2O3+33H2O,
2AsH3+12AgNO3+3H2O===As2O3+12HNO3+12Ag↓。
3、三氧化二砷(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)
三氧化二砷
(As2O3)
通常情况下,As(Ⅲ)的氧化物与磷相似,是双原子分子As4O6,高温度下解离
为As2O3,As2O3是砷的重要化合物,俗称砒霜,是剧毒的白色固体,致死量为0.1g。
As2O3中毒时可服用新制的Fe(OH)2(把MgO 加入到FeSO4溶液中强烈摇动制得)溶
液来解毒。
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(1)As2O3与水反应生成亚砷酸(H3AsO3),可被H2O2氧化为砷酸:
As2O3+2H2O2+H2O=====2H3AsO4。
As2O3属于两性氧化物:
As2O3+6NaOH=====2NaAsO3+3H2O,
As2O3 + 6HCl=====2AsCl3 + 3H2O。
(2)As2O3具有还原性:
As2O3+2I2+10OH-===2AsO+4I-+5H2O、
3As2O3+4HNO3+7H2O===6H3AsO4+4NO↑。
五氧化二砷
(As2O5)
(1)As2O5在空气中易潮解,易溶于水,遇热不稳定在熔点(300℃)附近即失去氧
原子变成As2O3。
(2)As2O5是酸性氧化物:As2O5+6NaOH===2Na3AsO4+3H2O。
(3)As2O5是强氧化剂,可氧化SO2:As2O5+2SO2=====As2O3+2SO3。
4、三硫化二砷(As2S3)
(1)As2S3俗称雌黄,不溶于水,也不与浓盐酸反应。
(2)As2S3可溶于碱性硫化物中:As2S3+3Na2S=====2Na3AsS3。
(3)As2S3可溶于碱溶液中:As2S3+6NaOH===== Na3AsS3+Na3AsO3+3H2O。
(4 )As2S3 可以与SnCl2 、发烟盐酸反应转化为雄黄(As4S4 ):2As + 2SnCl +
4HCI=====As4S4+2SnCl4+2H2S。
(5)As4S4和As2S3均可以与氧气反应生成As2O3,也可以被Zn、C 等在加热条件下还原为砷单质。
5、砷元素对应的酸
亚砷酸
(H3AsO3)
(1)亚砷酸为三元弱酸,其结构式为
,具有酸的通性。
(2)两性氢氧化物:
H3AsO3+3NaOH===Na3AsO3+3H2O、
H3AsO3+3HCl===AsCl3+3H2O。
(3)还原性:H3AsO3+I2+5OH-===AsO+2I-+4H2O。
砷酸
(H3AsO4)
(1)砷酸为三元弱酸,其结构式为
,具有酸的通性。
(2)砷酸不稳定,受热易分解为As2O5:2H3AsO4=====As2O5+3H2O。
(3)砷酸具有弱氧化性,可与离子发生氧化还原反应:
H3AsO4+2KI+H2SO4=====H3AsO3+ K2SO4+H2O+I2。
当溶液酸性弱时,可发生逆向的反应。
【例1】工业废水中的砷元素(主要存在形式是
)具有强毒性,需要进行脱砷处理才能排放,下图是一
种处理酸性废水中砷元素的工艺。下列叙述正确的是
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A.氧化剂可以选择
B.氧化步骤的离子方程式:
C.加
有助于通过共沉淀提高除砷率
D.脱砷后排放的水可用于配制
溶液
【例2】溴与砷同周期,以下大小关系正确的是
A.非金属性:
B.稳定性:
C.酸性:
D.还原性:
【例3】检验微量砷的原理为
。
常温下为无色
气体。下列说法正确的是
A.基态As 原子的核外电子排布式为[Ar]4s24p3
B.
的空间结构为平面三角形
C.固态
属于共价晶体
D.键角:
【例4】纳米零价铁电化学法除去酸性废水中三氯乙烯、五价砷的原理如图所示。下列说法正确的是
A.
是碱性氧化物
B.该酸性废水中的
发生氧化反应
C.该处理过程中纳米零价铁中的铁为正极
D.在电极反应中,每生成
乙烷气体(标准状况下),理论上会消耗
纳米零价铁
【例5】新修订《本草纲目》增加“砒霜( As2O3)入药”,主要功效是“止咳平喘、蚀疮去腐”。以某含砷
废水(主要成分为HAsO2和H2SO4,还含少量Fe3+、Bi3+)制备As2O3的流程如图所示。
已知:常温下,几种氢氧化物的溶度积如下表所示。
氢氧化物
Fe(OH)3
Bi(OH)3
Ksp
回答下列问题:
(1)砷和磷位于同主族。下列叙述正确的是_______(填字母)。
A.热稳定性:PH3>AsH3
B.沸点:PH3>AsH3
C.酸性:H3AsO4>H3PO4
D.非金属性:P>As
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(2)Cu3(SO3)2·2H2O 中Cu+、Cu2+的质量之比为 ;加入NaOH 溶液调节pH=6 的目的是 。
(3)“沉砷”中,设计实验证明砷沉淀完全: 。
(4)“还原”中发生反应的化学方程式为 。
(5)难溶于水的Cu3(SO3)2·2H2O 转化成CuSO4溶液的离子方程式为 。
(6)“ 沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚铁)进一步除去,用石灰乳调节pH,通入空气、PFS 用量[以
表示]、终点pH 与砷去除率的关系如图所示。PFS 除砷的最佳条件是 。
(7)已知:废水中砷的浓度为5.0 g/L,75L 这样的含砷废水,回收475.2g As2O3,则As 元素回收率为
%。
【知识点5】硒及其化合物
1、单质硒:灰色固体,单质及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。硒有二氧化硒、三氧化硒,且均是酸
酐,其对应的水化物分别为H2SeO3型和H2SeO4型两种酸。
2、SeO2的氧化性比SO2强,属于中等强度的氧化剂,可氧化H2S、NH3等。
SeO2+2H2S===Se+2S+2H2O
3SeO2+4NH3===3Se+2N2+6H2O
3、亚硒酸可作氧化剂,能氧化SO2:H2SeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Se
遇到强氧化剂时表现还原性,可被氧化成硒酸:H2SeO3+Cl2+H2O===H2SeO4+2HCl
硒的化合物均有毒。
【例1】目前,红硒主要是从电解铜阳极泥中提取。苏打烧结法提取红硒的工艺流程如图所示:
已知:①阳极泥主要含有Au、Ag、Se、Te、CuSe、Ag2Se、CuTe、Ag2Te 等;
②“烧结”产物Na2SeO3、Na2SeO4、Na2TeO3易溶于水,Au、Ag、Na2TeO4等难溶于水;
③酸性条件下,
可以被SO2还原成不定型红硒析出,
不能被SO2还原。
下列说法错误的是
A.“操作a”为过滤
B.“热还原”中n(氧化剂):n(氧化产物)=2:1
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C.“热还原”最好在无氧环境中进行
D.“还原”的化学方程式为H2SeO3+2SO2+H2O=Se↓+2H2SO4
【例2】
和
、
和
在组成结构及性质上有一定的相似之处,已知含硒的几种物质存在
如图所示转化关系,下列说法错误的是
A.上述反应中,只有反应④⑤硒的价态没有变化
B.图中共有4 种含硒的酸
C.
属于二元酸
D.
属于酸式盐
【例3】34 号元素硒(Se)是人体必需的微量元素,其最外层有6 个电子。下列有关说法不正确的是
A.
原子中质子数为34,中子数为78
B.
和
互为同位素
C.
的还原性比
的还原性强
D.Se 元素位于元素周期表第四周期第ⅥA 族
【例4】以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图:
工业硒(Se)
SeO2
H2SeO3
Se
高纯硒
下列说法不正确的是
A.由非金属性
可推测,酸性:
B.
能溶于水和极性有机溶剂,与
是极性分子有关
C.
能与
反应生成
和
D.过程iii 中使用的还原剂为
,对应产物是
。理论上,过程ⅰ消耗的
与过程ⅲ消耗
的
的物质的量之比为
【例5】实验室从电解铜阳极泥(含Cu、Au、
、
等)中提取硒及银、金等贵金属,过程如下:
已知:①
升华温度为315℃。
②氯化法提取Au 的原理:Au 在溶有
的盐酸中可反应生成
溶液,
可被还原为
Au。
(1)“焙烧”时通常采用低温氧化焙烧,所得固体有CuO、Au、
、
、
、
等。
“焙烧”时采用低温的目的是 。
(2)“浸出”时先加入稀硫酸,再加入盐酸。加盐酸时发生反应如下:
,
该反应平衡常数K= (用
、
、
、
来表达)。
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(3)“浸出渣”中含有AgCl、Au 及少量惰性物质。
①用
溶液浸取浸出渣得到含
溶液,用甲醛还原
可生成银。碱性条件下,
用甲醛还原
生成银和
的离子反应方程式为: 。
②补充完整以浸出渣为原料回收Au 的实验方案: ,得到金。(实验中须使用如下图所示实验
装置及以下试剂:
、盐酸、
溶液、
溶液)
(4)通过如下步骤测定粗硒样品中Se 的质量分数:
步骤1:准确称取0.1600g 粗硒样品,加入足量硝酸充分溶解生成
溶液,配成100.00mL 溶液;
步骤2:取所配溶液25.00mL 于锥形瓶中,加入
和
溶液,使之充分反应;
步骤3:滴入2~3 滴淀粉指示剂,振荡,逐滴加入物质的量浓度为
的
标准溶液滴定至
终点,恰好完全反应,消耗20.00mL 标准溶液。
已知:
;
。
计算粗硒样品中Se 的质量分数,并写出计算过程 。
【知识点6】碲及其化合物
1、单质碲:银白色固体,碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。碲有二氧化碲、三氧化碲,且均是酸酐,其
对应的水化物分别为H2TeO3型和H2TeO4型两种酸。
2、TeO2是不挥发的白色固体,微溶于水,易溶于强酸、强碱,如TeO2+2NaOH===Na2TeO3+H2O。
3、TeO2(H2TeO3)具有氧化性和还原性
H2TeO3+2SO2+H2O===2H2SO4+Te
H2TeO3+Cl2+H2O===H2TeO4+2HCl
碲的化合物均有毒。
【例1】碲被誉为工业维生素,其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.
、
、
气态氢化物稳定性:
D.碲位于周期表中金属与非金属交界处,可应用于半导体工业
【例2】一种从碲化镉(CdTe)废料中回收碲并制备硫化镉(CdS)的工艺流程如下:
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已知:“氧化酸浸”中有
和
生成。下列说法错误的是
A.“氧化酸浸”中氧化剂
与还原剂CdTe 的物质的量之比为
B.已知Te 与S 同主族,则简单氢化物的稳定性
C.“还原”过程中的化学反应为
D.“沉淀”过程中可能产生污染性气体
【例3】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。
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
【例4】碲(
)元素在元素周期表中位于第
族,其单质是重要的工业原料。工业上可用电解法从铜阳
极泥(主要成分是
、含
等杂质)中提取单质碲,步骤如下:
①将铜阳极泥在空气中焙烧使碲转化为
;
②用
溶液碱浸;
③以石墨为电极电解②所得溶液获得
。
已知:
微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。
下列说法不正确的是
A.
中,
的化合价是-2
B.步骤②中,碱浸的离子方程式是
C.步骤③中,阴极上发生反应的电极方程式是:
D.在阳极区溶液中检验出有
存在,可能原因是阳极生成的氧气氧化
得到
【例5】硫酸化焙烧法处理某铜阳极泥[主要成分为铜、硒化亚铜
和碲化亚铜
等]是回收硒
(Se)、碲(Te)最常用的工艺之一,其流程如下:
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已知:①Se 和Te 为同主族相邻周期的元素,性质有相似性。
②
微溶于水。
(1)Te 的价层电子排布式为 。
(2)写出“硫酸化焙烧”时
和硫酸反应生成
的化学方程式 。
(3)“
吸收”生成的 可以循环利用,反应消耗的氧化剂和还原剂的物质的量之比是
。
(4)
和硫酸的反应类似
和硫酸的反应,则焙烧渣的主要成分是 、 ;验
证“水浸渣”洗涤干净的方法:取最后的洗涤液少许于试管中,先加稀HCl 酸化,再加入 溶
液,若无明显现象,说明浸渣洗涤干净。
(5)“HCl 浸出”生成
溶液(碲元素以
的形式存在),写出“还原”的离子方程式 。
(6)Te 粉中Te 质量分数的测定,步骤如下:
①取5.0gTe 粉,加入某酸使其转化为亚碲酸
,将其配制成100mL 溶液,取20.00mL 溶液于锥形
瓶中。
②往锥形瓶中加入
酸性
溶液,充分反应使亚碲酸转化为碲酸
。
③往锥形瓶中加入指示剂,用
硫酸亚铁铵
标准溶液滴定剩余的酸性
溶液,进行三次平行实验,平均消耗12.00mL 硫酸亚铁铵标准溶液。试计算Te 粉中Te 的质量分数为
。
第17 讲 补充元素:硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物(练习)
一、选择题:本题共15 小题,每小题3 分,共45 分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要
求.
1.磷酸的结构如图所示,则下列有关磷酸的说法错误的是
A.磷酸是三元酸
B.可通过比较磷酸和盐酸的酸性强弱来比较P、Cl 的非金属性强弱
C.
与足量水反应可能生成磷酸
D.磷酸的氧化性弱于硝酸
2.氮和磷被称为生命元素。设
为阿伏伽德罗常数,下列有关说法正确的是
A.
中含有
键数目为
B.
溶液中含有
数目为
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C.标准状况下,
和
充分反应生成
时转移电子数为
D.
中含有
键的数目为
3.硼氢化钠(
)广泛用于化工生产,常温下能与水反应,易溶于异丙胺(沸点为33℃),工业上可用硼
镁矿(主要成分为
,含少量杂质
)制取
其工艺流程如下:
下列说法错误的是
A.“碱溶”时产生的滤渣有
和
B.“操作2”的名称为“蒸馏”
C.流程中可循环利用的物质有异丙胺
D.流程中理论上每生产 1g
,需加入还原剂的总质量约为1.92g
4.次氟酸(又名氟氧酸)是一种强氧化剂,可用被氮气稀释的氟气在细冰上缓慢通过制得,发生反应:
。下列关于次氟酸的说法正确的是
A.氟原子半径大于氧原子
B.HOF 分子中F 为+1 价
C.第一电离能和电负性,F 都大于O
D.次氟酸的强氧化性是F 元素表现出来的
5.磷的常见含氧酸化学式为
,其分子结构和亚磷酸与水形成的部分氢键如下图所示:
下列说法不正确的是
A.
分子中P 采取
杂化
B.
与水形成如图所示的环,使得羟基难以电离出
C.
与足量NaOH 溶液反应的离子方程式为:
D.相同温度、相同浓度的稀溶液的酸性:
6.砷元素广泛地存在于自然界,单质以灰砷、黑砷和黄砷形式存在,其化合物常用作农药、除草剂、杀
虫剂等。
俗称砒霜,是一种两性氧化物,可用于治疗癌症。
是一种酸性氧化物。水体中含有
一定浓度的
和
时会破坏水质,需要通过一定的方法除去。下列转化在指定条件下能够实现
的是
A.
B.
19
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C.
D.
7.吸入人体内的
有
转化为氧化性极强的活性氧类物质,如
等。我国科学家尝试用含硒化合物
消除人体内的活性氧类物质。下列说法正确的是
A.
失去电子被氧化
B.活性氧对应产物可能是
C.
既是氧化剂,又是还原剂
D.
既不是氧化剂,又不是还原剂
8.硒是人体必需的微量元素之一,外围电子排布式为
。下列说法错误的是
A.沸点:
B.稳定性:
C.电负性:Se<Br
D.分子极性:
9.硒和碲广泛用于玻璃工业、橡胶和半导体工业.实验室中以碲碱渣(主要含
、
,还
有微量的
及部分不溶性杂质)为原料分离硒回收碲的工艺流程如图所示.
已知:①硫酸“中和”时控制pH 在4~5,碲和硒分别生成粗
与
;
②
为两性氧化物;③盐酸“酸浸”后硒以
形式存在.
下列说法错误的是
A.流程中涉及的六种工序中,进行物质分离时均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒
B.粉碎碲碱渣、延长水浸时间均可以提高硒和碲元素的浸出率
C.“中和”时加入过量硫酸,可以提高
的转化率
D.“沉硒”时同时生成了
和HCl,则其主要的化学方程式为
10.碲(Te)是与O、S 同主族的元素,位于第五周期。据此,推断碲的相关性质错误的是
A.碲的单质在常温下是固态
B.碲的常见化合价是-2、+4、+6
C.碲可能作半导体材料
D.碲的氢化物H2Te 很稳定
11.从碲铜渣 (Cu2Te)中可回收碲元素(已知碲元素与氧元素同主族),变废为宝,其中一步反应为
(未配平),下列有关说法正确的是
A.
中
的化合价为+2 价
B.
元素得电子,发生氧化反应
C.
在反应中作氧化剂
D.n(氧化产物):n(还原产物)=1:1
12.在碱性条件下,硫砷铁矿主要采取氧压浸出的方法脱砷,有关反应的离子方程式为:
(未配平)。下列说法不正确的是
A.该反应中
是氧化剂,
被氧化
B.参加反应的
C.
中As 的轨道杂化类型为
,
的空间结构为正四面体形
D.基态As 原子核外未成对电子数为3,Fe 在周期表中属于d 区元素
13.砷(As)是氮的同族元素,且比氮多2 个电子层,镓(Ga)与铝同主族,砷化镓是当代国际公认的继硅之
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后最成熟的化合物半导体材料。某含砷(As)的有毒工业废水经如图流程转化为粗As2O3。已知:亚砷酸钙微
溶于水,砷酸钙难溶于水。下列说法正确的是
A.As 基态原子的价电子排布式为4s24p5
B.“碱浸”的目的是将废水中的H3AsO3和H3AsO4转化为盐,H3AsO4转化为Na3AsO4的离子方程式
为H++OH-=H2O
C.加入试剂1 的目的是除杂
D.每生成1molAs2O3,理论上需要标况下SO244.8L
14.碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”;锡酸钠(Na2SnO3)可用于制造陶瓷电容器的基体。以锡碲
渣(主要含Na2SnO3和Na2TeO3)为原料,回收锡酸钠并制备碲单质的流程图如下,下列说法错误的是
已知:锡酸钠(Na2SnO3)和亚碲酸钠(Na2TeO3)均易溶于碱。
A.在生产过程中,要将锡碲渣粉碎,其目的是增大锡碲渣的碱浸速率和浸出率
B.“氧化”时,反应的离子方程式为
C.“氧化”的温度应该越高越好,因为温度越高化学反应速率越快
D.以石墨为电极电解Na2TeO3溶液可获得Te,电解过程中阴极上的电极反应为:
15.三卤化硼(
)能接受电子对被称为路易斯酸,可用作有机合成催化剂,水解时生成硼酸(
)和相
应的卤化氢(HX),
可形成大
键。下列叙述错误的是
A.稳定性:
B.
沸点较高是因为其分子间存在氢键
C.随着卤素半径的增大,卤素与B 越容易形成大
键
D.
溶于水形成
,其空间结构为正四面体形
二、非选择题:本题共5 小题,共55 分。
16.某电解精炼铜的阳极泥中富含硒,主要以银.铜的硒化物形式存在。实验室利用纯碱焙烧法从中提取
硒的步骚如下:
Ⅰ.分别称取
阳极泥.
和
,充分混合后置于仪器X 中,在450~650℃范围内焙烧半小时,
使硒化物转化为易溶于水的亚硒酸盐和硒酸盐;
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Ⅱ.待仪器X 冷却后,取出焙烧物置于小烧杯中,加入
水,充分浸取后过滤,滤渣可用于提取金.银
等贵金属;
Ⅲ.将Ⅱ中的滤液转移至蒸发皿中浓缩至
左右,用
浓盐酸酸化,将酸化后的溶液转移至
烧杯中,小火加热至
左右;
Ⅳ.待Ⅲ所得溶液冷却后,加入
浓盐酸,滤去析出的不溶物;
Ⅴ.将Ⅳ中滤液转入
锥形瓶中,通入
数分钟,析出红色无定形硒沉淀,经过滤.洗涤.干燥后得
粗硒。
已知:浓度较大的硒酸能被浓盐还原为亚硒酸。
(1)步骤Ⅰ中
的作用是 。
(2)仪器X 为 (填标号)。
A.烧杯 B.蒸发皿 C.瓷坩埚 D.铁坩埚
(3)步骤Ⅲ加入浓盐酸并加热浓缩的目的是 。
(4)步骤V 所用装置如图所示,装置A 的分液漏斗中试剂为 (填“98%硫酸”.“70%硫酸”或“10%
硫酸”);装置B 中发生反应的化学方程式为 ;装置C 的作用是 。
(5)测定粗硒中硒的含量的操作步骤如下:
Ⅰ.用浓
将样品中的
氧化为
;
Ⅱ.用
溶液还原
为
,同时生成
;
Ⅲ.以淀粉为指示剂,用
标准溶液滴定Ⅱ中生成的
。
滴定终点的现象是 。实验中准确称量
粗硒样品,滴定中消耗
的
溶液
,则
粗硒样品中硒的质量分数表达式为 。
17.硼、镁及其化合物在工农业生产中应用广泛。已知:硼镁矿主要成分为
,硼砂的化学
式为
。利用硼镁矿制取金属镁及粗硼的工艺流程如下。请回答下列有关问题:
已知:
在20℃、40℃、60℃、100℃时溶解度依次为5.0g、8.7g、14.8g、40.2g。
(1)B 原子的电子排布式为 。
(2)硼砂溶于热水后,常用
调pH 至2~3,紧接着再采用“热过滤”、冷却结晶获得硼酸晶体。“热
过滤”的目的是 。
(3)X 为
晶体加热脱水的产物,其与Mg 反应制取粗硼的化学方程式为 。
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(4)已知硼酸(
)是一种片层状结构的白色晶体,层内的
分子通过氢键(如图,用虚线表示)相
连。硼酸在冷水中溶解度很小,但在热水中较大,原因是 。
已知硼酸在水中电离产生
的过程为
,下列有关硼酸及其相关化合物的
说法正确的是 (填标号)。
A.硼酸的电离过程中有配位键形成 B.硼酸为三元酸
C.
的水溶液呈碱性
D.硼酸和
中
的键角相同
(5)Fe-Mg 合金是储氢密度很高的材料之一,其晶胞结构如图所示。若该晶体储氢时,
分子在晶胞的体
心和棱的中心位置。
①该Fe-Mg 合金中,每个Fe 原子周围与它最近且相等距离的Mg 原子有 个。
②要储存1 kg
,至少需要 kg Fe-Mg 合金。
18.砷(As)的某些化合物具有独特的性质与用途,如
在医药、电子等领域有重要应用。某化工厂利
用含硫化砷(
)的废料制取
(微溶于水)的流程如下。
回答下列问题:
(1)砷与磷是同主族的相邻元素,写出基态砷原子的简化电子排布式 ,从其在周期表中的位置及物质
化学性质角度看,
不可能是 。(填“酸”、“碱”或“两”)性氧化物。
(2)碱浸液中溶质主要为
和
,
与NaOH 反应的离子方程式: 。
(3)脱硫后以
的形式存在,写出
与
反应的化学方程: 。
还原后砷以
形式存在,则通入
的反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
(4)还原后加热溶液,
分解为
,结晶得到相
。
在不同温度和不同浓度硫酸中的溶
解度(S)曲线如图所示。为了提高粗
的沉淀率,“结晶”过程进行的操作是蒸发浓缩,冷却结晶,过
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滤,洗涤,在此过程中应控制的条件为 。
(5)在工业生产中,最后一步所得滤液可循环使用,其目的是 。
19.碲(Te)是一种重要的稀有分散元素,广泛应用于冶金、石油、化工、航空、电子等领域。以某冶炼厂
的湿阳极泥(含水26%,主要含锑、砷、铅、铋、银和少量铜、碲等)为原料回收碲的流程如下:
已知:氧化还原电位可用来反映水溶液中物质表现出来的氧化还原性,用E(氧化态/还原态)表示。E 越
高,氧化态的氧化性越强,E 越低,还原态的还原性越强。若电解时控制电位高于E,则其氧化态不能被
还原。相关物质的氧化还原电位(E)如下表所示:
物质
氧化还原电位(E)/V
0.342
0.568
0.16
小于0.16
小于0.16
请回答下列问题:
(1)
的基态原子的电子排布式为 。
(2)原料预处理可采用干燥箱中加热氧化或自然堆放氧化(四天以上)两种方式,两相比较,后者的主要优点
是 ;氧化后的原料还需粉碎、过筛,目的是 。
(3)浸出时,所得滤渣主要含铅、银的化合物,其化学式分别为 、 ;添加
可显著提高碲和铜的浸出率,说明预处理后的原料中仍存在低价态的碲和铜,写出
转化为
、
而被浸出的离子方程式 。
(4)电解时为防止除Te 以外的单质生成,需控制电位的范围为 ;加入饱和
溶液还原
可减少电能消耗并防止阳极生成 (填化学式)。
(5)碲可用于制备半导体材料碲化锌,其立方晶胞结构如图所示。以晶胞参数为单位长度建立坐标系,可以
表示晶胞中各原子的位置,称为原子坐标。A 点碲原子坐标为
,C 点锌原子坐标为
,则
B 点锌原子坐标为 。若Te 的原子半径为rpm,碲化锌晶胞中面心与顶点的碲原子相切,晶体
的密度为
,则阿伏加德罗常数
(列出计算式)。
20.用磷铁渣(含
、
及少量杂质)制备
的工艺流程如下:
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(1)下图所示为某种磷铁化合物的晶胞,该磷铁化合物的化学式为 。
将
和
比例为3:1 的磷铁渣在空气中煅烧,生成
,
和
(杂质不反应)。
(2)将煅烧所得烧渣用盐酸浸出,控制浸出时间、温度和盐酸浓度一定,测得烧渣的浸出率和浸出液中铁元
素浓度与液固比的关系如图所示。当液固比大于
,所得浸出液中铁元素浓度降低的原因是
。
已知烧渣的浸出率
,液固比
。
(3)调铁、磷比的目的是加入
让溶液中铁、磷两种元素的比例接近1:1,调铁、磷比前须先测定溶液
中的铁、磷浓度,测定过程如下:量取10.00mL 浸取液,加水稀释成100.00mL。量取25.00mL 稀释液于锥
形瓶中,先将
全部转化为
,后加入指示剂并滴加
的
标准溶液,
恰好完
全反应时(
转化为
)消耗
标准溶液10.00mL。另量取25.00mL 稀释液于锥形瓶中,向锥形
瓶中加入足量的钼喹啉酮试剂,
充分反应后,过滤、干燥得到1.326g 磷钼酸喹啉沉淀{
,摩尔质量为
}。计算浸取液中
、P 的物质的量之比
。(不需要写出计算过程)
(4)制取
时,先加入
将溶液中的
氧化,然后加入氨水生成
沉淀。写出加入氨水生成
的离子方程式: 。[已知
]
(5)以
为阳极、石墨为阴极电解
溶液也可以制取
。写出电解时总反应化学方程式:
。
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