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常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其重要化合物(P、As、Se、Br) 【明確考綱】 1．常見(jiàn)非金屬元素(如P、As、Se、Br等)。 (1)了解常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其重要化合物的制備方法，掌握其主要性質(zhì)及其應(yīng)用。 (2)了解常見(jiàn)非金屬單質(zhì)及其重要化合物對(duì)環(huán)境的影響。 2．以上各部分知識(shí)的綜合應(yīng)用。 【課前真題】 1.[2018新課標(biāo)Ⅰ]磷酸亞鐵鋰（LiFePO4）電池是新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池之一。采用濕法冶金工藝回收廢舊硫酸亞鐵鋰電池正極片中的金屬，其流程如下： 下列敘述錯(cuò)誤的是（） A．合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用 B．從“正極片”中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li C．“沉淀”反應(yīng)的金屬離子為Fe3+ D．上述流程中可用硫酸鈉代替碳酸鈉 【答案】D 【解析】 分析：正極片堿溶時(shí)鋁轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉，濾渣中含有磷酸亞鐵鋰，加入硫酸和硝酸酸溶，過(guò)濾后濾渣是炭黑，得到含Li、P、Fe的濾液，加入堿液生成氫氧化鐵沉淀，濾液中加入碳酸鈉生成含鋰的沉淀，據(jù)此解答。 詳解：A、廢舊電池中含有重金屬，隨意排放容易污染環(huán)境，因此合理處理廢舊電池有利于保護(hù)環(huán)境和資源再利用，A正確； B、根據(jù)流程的轉(zhuǎn)化可知從正極片中可回收的金屬元素有Al、Fe、Li，B正確； C、得到含Li、P、Fe的濾液，加入堿液生成氫氧化鐵沉淀，因此“沉淀”反應(yīng)的金屬離子是Fe3＋，C正確； D、碳酸鋰沉淀，硫酸鋰能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸鈉代替碳酸鈉，D錯(cuò)誤。答案選D。 點(diǎn)睛：本題以廢舊電池的回收為載體考查金屬元素的回收，明確流程中元素的轉(zhuǎn)化關(guān)系 2．[2018天津卷]LiH2PO4是制備電池的重要原料。室溫下，LiH2PO4溶液的pH隨c初始（H2PO4–）的變化如圖1所示，H3PO4溶液中H2PO4–的分布分?jǐn)?shù)δ隨pH的變化如圖2所示，[δ=c（H2PO4–）c總（含P元素的粒子）]下列有關(guān)LiH2PO4溶液的敘述正確的是 A．溶液中存在3個(gè)平衡 B．含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43– C．隨c初始（H2PO4–）增大，溶液的pH明顯變小 D．用濃度大于1 molL-1的H3PO4溶液溶解Li2CO3，當(dāng)pH達(dá)到4.66時(shí)，H3PO4幾乎全部轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iH2PO4 【答案】D 【解析】分析：本題考查電解質(zhì)溶液的相關(guān)知識(shí)。應(yīng)該從題目的兩個(gè)圖入手，結(jié)合磷酸的基本性質(zhì)進(jìn)行分析。 詳解：A．溶液中存在H2PO4–的電離平衡和水解平衡，存在HPO42–的電離平衡，存在水的電離平衡，所以至少存在4個(gè)平衡。選項(xiàng)A錯(cuò)誤。 B．含P元素的粒子有H2PO4–、HPO42–、PO43–和H3PO4。選B錯(cuò)誤。 C．從圖1中得到隨著c初始（H2PO4–）增大，溶液的pH不過(guò)從5.5減小到4.66，談不上明顯變小，同時(shí)達(dá)到4.66的pH值以后就不變了。所以選項(xiàng)C錯(cuò)誤。 D．由圖2得到，pH=4.66的時(shí)候，δ=0.994，即溶液中所有含P的成分中H2PO4–占99.4%，所以此時(shí)H3PO4幾乎全部轉(zhuǎn)化為L(zhǎng)iH2PO4。選項(xiàng)D正確。 點(diǎn)睛：本題中隨著c初始（H2PO4–）增大，溶液的pH有一定的下降，但是達(dá)到一定程度后就基本不變了。主要是因?yàn)镠2PO4–存在電離和水解，濃度增大電離和水解都會(huì)增加，影響會(huì)互相抵消。 3．[2018新課標(biāo)Ⅲ卷】KIO3是一種重要的無(wú)機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑。回答下列問(wèn)題： （1）KIO3的化學(xué)名稱(chēng)是_____。 （2）利用“KClO3氧化法”制備KIO3工藝流程如下圖所示： 酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有KH（IO3）2、Cl2和KCI．“逐Cl2”采用的方法是_____。“濾液”中的溶質(zhì)主要是 _____?！罢{(diào)pH”中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)____。 （3）KIO3也可采用“電解法”制備，裝置如圖所示。 ①寫(xiě)出電解時(shí)陰極的電極反應(yīng)式_____。 ②電解過(guò)程中通過(guò)陽(yáng)離子交換膜的離子主要為_(kāi)____，其遷移方向是_____。 ③與“電解法”相比，“KClO3氧化法”的主要不足之處有_____（寫(xiě)出一點(diǎn)）。 【答案】碘酸鉀加熱KClKH（IO3）2+KOH═2KIO3+H2O2H2O+2e﹣═2OH﹣+H2↑K+a到b產(chǎn)生Cl2易污染環(huán)境 【解析】 分析：本題考查的是化學(xué)工業(yè)以及電化學(xué)的相關(guān)知識(shí)。應(yīng)該從題目的化工流程入手，判斷每步流程操作的目的，就可以順利解決問(wèn)題。 詳解：（1）根據(jù)氯酸鉀（KClO3）可以推測(cè)KIO3為碘酸鉀。 （2）將溶解在溶液中的氣體排出的一般方法是將溶液加熱，原因是氣體的溶解度是隨溫度上升而下減小。第一步反應(yīng)得到的產(chǎn)品中氯氣在“逐Cl2”時(shí)除去，根據(jù)圖示，碘酸鉀在最后得到，所以過(guò)濾時(shí)KH(IO3)2應(yīng)該在濾渣中，所以濾液中主要為KCl?！罢{(diào)pH”的主要目的是將KH(IO3)2轉(zhuǎn)化為KIO3，所以方程式為：KH(IO3)2+KOH=2KIO3+H2O。 （3）①由圖示，陰極為氫氧化鉀溶液，所以反應(yīng)為水電離的氫離子得電子，反應(yīng)為2H2O + 2e- = 2OH- + H2↑。 ②電解時(shí)，溶液中的陽(yáng)離子應(yīng)該向陰極遷移，明顯是溶液中大量存在的鉀離子遷移，方向?yàn)橛勺笙蛴?，即由a到b。 ③KClO3氧化法的最大不足之處在于，生產(chǎn)中會(huì)產(chǎn)生污染環(huán)境的氯氣。 點(diǎn)睛：題目的電解過(guò)程，可以理解為：陽(yáng)極區(qū)的單質(zhì)碘和氫氧化鉀反應(yīng)：3I2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O，生成的碘離子在陽(yáng)極失電子再轉(zhuǎn)化為單質(zhì)碘，單質(zhì)碘再與氫氧化鉀反應(yīng)，以上反應(yīng)反復(fù)循環(huán)最終將所有的碘都轉(zhuǎn)化為碘酸鉀。陰極區(qū)得到的氫氧化鉀 4．[2018北京卷]磷精礦濕法制備磷酸的一種工藝流程如下： 已知：磷精礦主要成分為Ca5(PO4)3(OH)，還含有Ca5(PO4)3F和有機(jī)碳等。 溶解度：Ca5(PO4)3(OH)”或“<”）。 ②結(jié)合元素周期律解釋①中結(jié)論：P和S電子層數(shù)相同，__________。 （3）酸浸時(shí)，磷精礦中Ca5(PO4)3F所含氟轉(zhuǎn)化為HF，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為SiF4除去。寫(xiě)出生成HF的化學(xué)方程式：__________。 （4）H2O2將粗磷酸中的有機(jī)碳氧化為CO2脫除，同時(shí)自身也會(huì)發(fā)生分解。相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間，不同溫度下的有機(jī)碳脫除率如圖所示。80℃后脫除率變化的原因：____________________。 （5）脫硫時(shí)，CaCO3稍過(guò)量，充分反應(yīng)后仍有SO42?殘留，原因是__________；加入BaCO3可進(jìn)一步提高硫的脫除率，其離子方程式是____________________。 （6）取a g所得精制磷酸，加適量水稀釋?zhuān)园倮锵惴犹髦甘緞?，用b molL?1NaOH溶液滴定至終點(diǎn)時(shí)生成Na2HPO4，消耗NaOH溶液c mL，精制磷酸中H3PO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是________。（已知：H3PO4摩爾質(zhì)量為98 gmol?1） 【答案】研磨、加熱＜核電荷數(shù)P＜S，原子半徑P＞S，得電子能力P＜S，非金屬性P＜S2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O10CaSO40.5H2O+6H3PO4+2HF↑80 ℃后，H2O2分解速率大，濃度顯著降低CaSO4微溶BaCO3+SO42-+2H3PO4BaSO4+CO2↑+H2O+2H2PO4-0.049bca 【解析】 分析：磷精礦粉酸浸后生成粗磷酸和磷石膏，粗磷酸經(jīng)過(guò)脫有機(jī)碳、脫硫等步驟獲得精制磷酸。 （1）根據(jù)外界條件對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響分析，流程中能加快反應(yīng)速率的措施有：研磨、加熱。 （2）①根據(jù)“強(qiáng)酸制弱酸”的復(fù)分解反應(yīng)規(guī)律，酸性：H3PO4S，得電子能力PS，得電子能力PH2S>H2O B．原子半徑：Se>S>Cl C．酸性：H2SeO4>H2SO4>HClO4 D．還原性：S2->Se2->Br- 【答案】B 【解析】試題分析：A.S和Se同主族，從上到下，非金屬性逐漸減弱，非金屬性O(shè)>S>Se，故氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性：熱穩(wěn)定性：H2O>H2S>H2Se 故A錯(cuò)誤；B.原子半徑比較，同主族元素，從上到下，原子半徑逐漸增大，同周期元素從左到右，原子半徑逐漸減小，故原子半徑：Se>S>Cl，B正確；C.同主族，從上到下，非金屬性逐漸減弱，最高價(jià)氧化物的水化物的酸性越弱，故酸性比較：HClO4>H2SO4>H2SeO4故C錯(cuò)誤；D.原子的氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的還原性就越弱，故還原性比較：S2-0.68時(shí)，氧化性I2>AsO43－ 【答案】A 【解析】 試題分析：A、pH=5時(shí)，電壓小于0，反應(yīng)逆向進(jìn)行，AsO33-在負(fù)極失電子，則負(fù)極電極反應(yīng)式為AsO33--2e-+H2O=AsO43-+2H+，故A錯(cuò)誤；B、pH=0.68時(shí)，電壓為零，反應(yīng)處于平衡狀態(tài)，故B正確；C、乙中碘離子失電子，則乙中石墨電極為負(fù)極，甲中石墨為正極，原電池中陽(yáng)離子向正極移動(dòng)，所以鹽橋中K+向左移動(dòng)，故C正確；D、pH＞0.68時(shí)，電壓小于0，反應(yīng)逆向進(jìn)行，碘作氧化劑，所以氧化性I2＞AsO43-，故D正確；故選A。 【考點(diǎn)定位】考查原電池和電解池的工作原理 【名師點(diǎn)晴】本題考查了原電池原理的應(yīng)用和化學(xué)平衡移動(dòng)，側(cè)重于知識(shí)的綜合應(yīng)用的考查，難度中等，注意把握題目圖象中所給出的信息，考查了學(xué)生的讀圖能力和對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的應(yīng)用能力。 二、綜合題 1．磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣與水反應(yīng)產(chǎn)生高毒的PH3氣體(熔點(diǎn)為-132℃，還原性強(qiáng)、易自燃)，可用于糧食熏蒸殺蟲(chóng)。衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)糧食中磷化物(以PH3計(jì))的含量低于0.05mgkg-1時(shí)算合格。可用以下方法測(cè)定糧食中殘留的磷化物含量： （操作流程）安裝吸收裝置→PH3的產(chǎn)生與吸收→轉(zhuǎn)移KMnO4吸收溶液→亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。 （實(shí)驗(yàn)裝置）C中盛100 g原糧，D中盛有 20.00 mL 1.1210-4 mol ? L-1KMnO4溶(H2SO4酸化)。 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)儀器C的名稱(chēng)是__________________； (2)以磷化鈣為例，寫(xiě)出磷化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________；檢查整套裝置氣密性良好的方法是_____________________________________。 (3)A中盛裝KMnO4溶液的作用是______________________；通入空氣的作用是____________。若沒(méi)有B裝置，則實(shí)驗(yàn)中測(cè)得PH3含量將____________（填“偏低”、“偏高”或“不變”） (4)D中PH3被氧化成磷酸，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________。 (5)把D中吸收液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，加水稀釋至250mL，取25.00mL于錐形瓶中，用5.010-5mol ? L-1的Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液11.00mL，則該原糧中磷化物(以PH3計(jì))的含量為_(kāi)_____mg ? kg-1。 【答案】三頸燒瓶 Ca3P2+6H2O===3 Ca (OH)2+2PH3↑關(guān)閉K1、打開(kāi)K2用抽氣泵緩慢抽氣，若觀察到A、B、D各裝置中有氣泡產(chǎn)生則氣密性良好 [或在D左邊用橡膠管和止水夾封閉、關(guān)閉K2用壓差法；或關(guān)閉分液漏斗旋塞后對(duì)C加熱法]除去空氣中的還原性氣體吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收偏低5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O0.0085 【解析】分析：本題為綜合實(shí)驗(yàn)題。主要考察磷化氫制備的原理、裝置氣密性的檢查方法；高錳酸鉀溶液為強(qiáng)氧化劑，因此裝置中盛放該試劑的作用除去還原性氣體；為了保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性，利用空氣把PH3全部帶入到高錳酸鉀溶液中進(jìn)行吸收；最后根據(jù)反應(yīng)的方程式中物質(zhì)之間的關(guān)系計(jì)算出樣品中PH3含量。 詳解：(1) 儀器C為反應(yīng)的發(fā)生器，名稱(chēng)是三頸燒瓶；正確答案：三頸燒瓶。 (2) 磷化鈣與水反應(yīng)生成磷化氫和氫氧化鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：Ca3P2+6H2O===3Ca (OH)2+2PH3↑；檢查整套裝置氣密性方法：關(guān)閉K1、打開(kāi)K2用抽氣泵緩慢抽氣，若觀察到A、B、D各裝置中有氣泡產(chǎn)生則氣密性良好 [或在D左邊用橡膠管和止水夾封閉、關(guān)閉K2用壓差法；或關(guān)閉分液漏斗旋塞后對(duì)C加熱法] ；正確答案：Ca3P2+6H2O===3Ca (OH)2+2PH3↑；關(guān)閉K1、打開(kāi)K2用抽氣泵緩慢抽氣，若觀察到A、B、D各裝置中有氣泡產(chǎn)生則氣密性良好 [或在D左邊用橡膠管和止水夾封閉、關(guān)閉K2用壓差法；或關(guān)閉分液漏斗旋塞后對(duì)C加熱法]。 (3)依據(jù)裝置圖進(jìn)行分析判斷，高錳酸鉀溶液是強(qiáng)氧化劑，可以吸收空氣中的還原性氣體；通入空氣，吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收，減小實(shí)驗(yàn)誤差；B中盛裝焦性沒(méi)食子酸的堿性溶液,其作用是吸收空氣中的氧氣,防止氧化裝置C中生成的PH3, 若沒(méi)有B裝置，PH3部分被氧氣氧化，則實(shí)驗(yàn)中測(cè)得PH3含量將偏低；正確答案：除去空氣中的還原性氣體 ； 吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收；偏低。 (4) PH3被酸性高錳酸鉀氧化成磷酸，高錳酸鉀被還原為錳離子，結(jié)合電子守恒和電荷守恒、原子守恒配平書(shū)寫(xiě)得到離子方程式為：5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O；正確答案：5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O。 (5) 根據(jù)2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O反應(yīng)可知，25毫升溶液中剩余KMnO4的量為[5.010-51110-3]2/5mol,那么250毫升溶液中剩余KMnO4的量為5.010-51110-310mol,由于D中盛有KMnO4的量為201.1210-410-3 mol，所以參加反應(yīng)的KMnO4的量2.2410-6-2.210-6=0.0410-6 mol,根據(jù)5PH3+8MnO4-+24H+==5H3PO4+8Mn2++12H2O反應(yīng)關(guān)系可知，消耗PH3的量為[410-8]5/8mol；C中盛100g原糧，含有PH3的量[410-8]5/8 mol,質(zhì)量為8510-8g，則該原糧中磷化物(以PH3計(jì))的含量為0.0085 mg ? kg-1；正確答案：0.0085。 點(diǎn)睛;本題在進(jìn)行最后一問(wèn)計(jì)算時(shí)，要根據(jù)反應(yīng)關(guān)系計(jì)算出參與反應(yīng)的酸性高錳酸鉀溶液的量，但是要注意這是量取25毫升溶液中消耗高錳酸鉀的量，計(jì)算總量時(shí)要注意是250毫升樣品溶液，也就是得擴(kuò)大10倍才能進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，否則誤差相差太大。 2．砷元素廣泛存在于自然界，砷與其化合物被運(yùn)用在農(nóng)藥、除草劑、殺蟲(chóng)劑等。 （1）砷的常見(jiàn)氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5熱穩(wěn)定性差。根據(jù)圖1寫(xiě)出As2O5分解為As2O3的熱化學(xué)方程式_________________。 （2）砷酸鈉具有氧化性，298 K時(shí)，在100 mL燒杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液，發(fā)生下列反應(yīng)：AsO43-(無(wú)色)+2I-+2H+AsO33-(無(wú)色)+I2(淺黃色)+H2O ΔH。測(cè)得溶液中c(I2)與時(shí)間(t)的關(guān)系如圖2所示（溶液體積變化忽略不計(jì)）。 ①下列情況表明上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的是_______（填字母代號(hào)）。 a．溶液顏色保持不再變化 b．c(AsO33-)+c(AsO43-)不再變化 c．AsO43-的生成速率等于I2的生成速率 d． 保持不再變化 ②0～10 min內(nèi)，I?的反應(yīng)速率v(I?)＝_______。 ③在該條件下，上述反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝______。 ④升高溫度，溶液中AsO43-的平衡轉(zhuǎn)化率減小，則該反應(yīng)的 ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。 （3）利用（2）中反應(yīng)可測(cè)定含As2O3和As2O5的試樣中的各組分含量（所含雜質(zhì)對(duì)測(cè)定無(wú)影響），過(guò)程如下： ①將試樣0.2000 g溶于NaOH溶液，得到含AsO33-和AsO43-的混合溶液。 ②上述混合液用0.02500 mol?L-1的I2溶液滴定，用____ 做指示劑進(jìn)行滴定。重復(fù)滴定2次，平均消耗I2溶液40.00 mL。則試樣中As2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是______。 （4）雄黃（As4S4）在空氣中加熱至300℃時(shí)會(huì)生成兩種氧化物，其中一種氧化物為劇毒的砒霜（As2O3），另一種氧化物為_(kāi)_____（填化學(xué)式），可用雙氧水將As2O3氧化為H3AsO4而除去，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_________。 【答案】As2O5(s)＝As2O3(s)+O2(g ) △H＝+295.4 kJ/molac0.003 mol/(Lmin)4.5106小于淀粉50.50%SO22H2O2+H2O+As2O3＝2H3AsO4 【解析】試題分析：（1）根據(jù)圖1可知，1 molAs2O5分解生成1 mol As2O3和1mol O2 吸收295.4 kJ能量；（2）①a．溶液顏色保持不再變化 ，說(shuō)明碘單質(zhì)的濃度不變； b．c(AsO33-)+c(AsO43-)為定值等于0.06 mol/L；c．AsO43-的生成速率等于I2的生成速率，正逆反應(yīng)速率相等； d． 為定值等于1:1； ②根據(jù) 計(jì)算0～10 min內(nèi)I?的反應(yīng)速率。 ③利用“三段式”計(jì)算平衡常數(shù)K。 ④升高溫度，溶液中AsO43-的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)。 （3）②根據(jù)淀粉遇碘變藍(lán)色選擇指示劑。根據(jù)關(guān)系式計(jì)算試樣中As2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 （4）根據(jù)元素守恒As4S4在空氣中加熱至300℃時(shí)會(huì)生成兩種氧化物，其中一種氧化物為劇毒的砒霜（As2O3），另一種氧化物為SO2，雙氧水將As2O3氧化為H3AsO4，根據(jù)電子守恒化學(xué)方程式。 解析：（1）根據(jù)圖1可知，1 molAs2O5分解生成1 mol As2O3和1mol O2 吸收295.4 kJ能量， As2O5分解為As2O3的熱化學(xué)方程式為As2O5(s)＝As2O3(s)+O2(g ) △H＝+295.4 kJ/mol；（2）①a．溶液顏色保持不再變化 ，說(shuō)明碘單質(zhì)的濃度不變，一定達(dá)到平衡狀態(tài)，故a正確； b．c(AsO33-)+c(AsO43-)為定值等于0.06 mol/L，c(AsO33-)+c(AsO43-)不再變化不一定平衡，故b錯(cuò)誤；c．AsO43-的生成速率等于I2的生成速率，正逆反應(yīng)速率相等，一定平衡，故c正確； d． 為定值等于1:1， 保持不再變化不一定平衡，故d錯(cuò)誤。 ②根據(jù) ， 0.0015 mol/(Lmin)， 0.003 mol/(Lmin)。 ③ 4.5106； ④升高溫度，溶液中AsO43-的平衡轉(zhuǎn)化率減小，說(shuō)明平衡逆向移動(dòng)，正反應(yīng)放熱，ΔH < 0。 （3）②淀粉遇碘變藍(lán)色，指示劑為淀粉。 設(shè)As2O3的質(zhì)量為xg 根據(jù)AsO43-(無(wú)色)+2I-+2H+AsO33-(無(wú)色)+I2(淺黃色)+H2O可知， X=0.099g As2O5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是 50.50% （4）根據(jù)元素守恒As4S4在空氣中加熱至300℃時(shí)會(huì)生成兩種氧化物，其中一種氧化物為劇毒的砒霜（As2O3），另一種氧化物為SO2，雙氧水將As2O3氧化為H3AsO4，根據(jù)電子守恒化學(xué)方程式為2H2O2+H2O+As2O3＝2H3AsO4。 點(diǎn)睛：正反應(yīng)吸熱，加熱時(shí)平衡正向移動(dòng)，平衡常數(shù)增大；正反應(yīng)放熱，加熱時(shí)平衡逆向移動(dòng)，平衡常數(shù)減小。 3．中藥在世界醫(yī)學(xué)界越來(lái)越受到關(guān)注。中藥藥劑砒霜（主要成分As2O3）可用于治療急性白血病，為此，砷及其化合物的提取再次引起關(guān)注。 （1）As的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則其在周期表中的位置是______________________。 （2）N元素非金屬性比As強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是___________________________。 ①NH3的熱穩(wěn)定性比AsH3差 ②HNO3的酸性比H3AsO4強(qiáng) ③N的原子半徑比As的原子半徑小 （3）查文獻(xiàn)得知，可以從硫化砷（As2S3）廢渣中提取As2O3，提取的工藝流程簡(jiǎn)圖如下： ①As2S3、Na3AsS3中的S均為-2價(jià)，堿浸過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)________（填“是”或“不是”）氧化還原反應(yīng)。 ②過(guò)程Ⅲ的系列操作包括________________________________________。 ③寫(xiě)出過(guò)程Ⅲ的離子方程式_________________________________，過(guò)程Ⅲ中，酸性越強(qiáng)，As2O3的產(chǎn)率越高，請(qǐng)解釋其原因________________________________。 【答案】（1）第四周期，VA族（2）②③ （3）①不是②濃縮結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，烘干③2AsO43－+2SO2+2H+===As2O3+2SO42－+H2O；酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的氧化性或者還原性可能增強(qiáng)；增加氫離子濃度平衡正向移動(dòng)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高As2O3的產(chǎn)率。 【解析】 試題分析：（1）根據(jù)As的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知，有4個(gè)電子層，在第四周期，最外層有5個(gè)電子，位于VA族。 （2）非金屬性越強(qiáng)，氣態(tài)氫化物熱穩(wěn)定性越強(qiáng)，最高價(jià)含氧酸的酸性越強(qiáng)，對(duì)同族元素來(lái)說(shuō)，原子半徑越小，答案選②③。 （3）①As2S3、Na3AsS3中的S均為-2價(jià)，As為+3價(jià)，Na為+1價(jià)，生成物Na3AsO3中Na的化合價(jià)為+1價(jià)，As的化合價(jià)為+3價(jià)，S的化合價(jià)為-2價(jià)，所以所有元素的化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，堿浸過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)不是氧化還原反應(yīng)。 ②過(guò)程Ⅲ是由濾液得到固體的過(guò)程，所以系列操作包括濃縮結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，烘干。 ③在過(guò)程Ⅲ中，Na3AsO4具有氧化性，SO2具有還原性，在酸性溶液中發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的離子方程式為2AsO4 3－+ 2SO2+ 2H+ ===As2O3 + 2SO42－ + H2O。酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的氧化性或者還原性可能增強(qiáng)；增加氫離子濃度平衡正向移動(dòng)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高As2O3的產(chǎn)率，所以過(guò)程Ⅲ中，酸性越強(qiáng)，As2O3的產(chǎn)率越高。 考點(diǎn)：考查元素周期表，熱化學(xué)方程式的書(shū)寫(xiě)，工業(yè)流程分析等知識(shí)。 4．二氧化硒(SeO2)是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過(guò)與濃HNO3或濃H2SO4反應(yīng)生成SeO2來(lái)回收Se。完成下列填空： （1）Se和濃HNO3反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO和NO2，且NO和NO2的物質(zhì)的量之比為1:1，寫(xiě)出Se和濃HNO3的反應(yīng)方程式:___________________ . （2）已知：Se + 2H2SO4（濃）＝ 2SO2↑ + SeO2+ 2H2O 2SO2 + SeO2 + 2H2O ＝ Se + 2SO4 2－ + 4H+ SeO2、H2SO4（濃）、SO2的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是: _________________. （3）回收得到的SeO2的含量，可以通過(guò)下面的方法測(cè)定： ① SeO2 + KI + HNO3 ＝ Se + I2 + KNO3 + H2O ② I2 + 2Na2S2O3 ＝ Na2S4O6 + 2NaI 配平方程式①:____________ ____(只寫(xiě)方程式中的計(jì)量系數(shù)). (4) 實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)確稱(chēng)量SeO2樣品0.1500 g，消耗了0.2000 mol/L的Na2S2O3 溶液25.00 mL，所測(cè)定的樣品中SeO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_________ . 【答案】（1）Se+2HNO3(濃)→H2SeO3+NO↑+NO2↑ （2）H2SO4（濃）＞SeO2＞SO2 （3）1 4 4 1 2 4 2 （4）92.5% 【解析】 試題分析：（1）利用題中信息可知Se與濃HNO3反應(yīng)，Se被氧化為 + 4價(jià)的H2SeO3，HNO3還原為NO與NO2，生成NO與NO2的物質(zhì)的量之比為1：1，即二者計(jì)量系數(shù)比為1：1，令二者系數(shù)為1，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，Se的系數(shù)為(13 + 11)/4 = 1，故反應(yīng)方程式為Se + 2HNO3(濃) = H2O + Se