考点26 硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物-备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义（新教材新高考）

备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义 考点26 硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物 知识精讲 一．硼及其化合物 二．氟及其化合物 三．磷及其化合物 四．砷及其化合物 五．硒及其化合物 六．碲及其化合物 课后精练 选择题： 20 题 非选择题： 5 题 建议时长： 45 分钟 实际时长： 分钟 一．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 + 3F22BF3 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+4B3Si+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 + N22BN， 2B + 3SB2S3， 2B + 3Cl2BCl3。 ⑥无定形硼与NaOH有类似硅的反应：2B + 6NaOH2Na3BO3 + 3H2↑ ⑦可利用金属还原法制得单质硼（通常用Mg或Al）：B2O3+3Mg2B+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↓ 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：2H3BO3B2O3＋3H2O ④用镁或铝还原B2O3制得硼：B2O3＋3Mg3MgO＋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↑ 二．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+2H2O4HF+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+2NaOH2NaF+OF2+H2O； 当碱浓度大时：2F2+4NaOH4NaF+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HFH++F－，电离平衡常数K=6.3×10- 4； （3）HF可以腐蚀玻璃： SiO2+4HFSiF4↑+2H2O， CaSiO3+6HFCaF2+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↑。 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FeF63－，在分析化学中常用来掩蔽铁离子，防止其颜色造成的影响。 三．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+P42Mg3P2 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+3O22P2O3，4P+5O22P2O5； 2P+3Cl22PCl3（液体），2P+5Cl22PCl5（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－+3H2OPH3↑+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 + 24H2O5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4。 （5）白磷可以用以下反应来制备：2Ca(PO4)2+10C+6SiO26CaSiO3+ 10CO+P4，将生成的磷蒸气通入水中冷却就得到白磷。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+2O2H3PO4。 （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+7O22P2O3+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++3H2O6Ag+6H++H3PO3 （4）PH3的制备可用如下三种方法： ①磷化钙的水解：Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3； ②PH4I与碱反应：PH4I+NaOHNaI+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+3H2OPH3+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+3H2O2H3PO3。 P2O3与热水发生歧化反应： 2P2O3+6H2OPH3+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+H2O2HPO3， P2O5+3H2O2H2PO4 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：2H3PO2PH3↑+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++2H2O4Ag+H3PO4+4H+。 次磷酸还原能力强，氧化能力弱，容易发生歧化反应。 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++H2O2Ag+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+3Cl22PCl3（液体）， 2P+5Cl22PCl5（固体）。 （2）三氯化磷可被氯气氧化为五氯化磷：PCl3+Cl2PCl5。 （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+3H2OH3PO3+3HCl； PCl5+4H2OH3PO4+ 5HCl， 四．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+3MgMg3As2。 （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+2H2O3H3AsO4+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：2AsH32As＋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。 （1）As2O3与水反应生成亚砷酸(H3AsO3)，可被H2O2氧化为砷酸： As2O3+2H2O2+H2O2H3AsO4。 As2O3属于两性氧化物： As2O3+6NaOH2NaAsO3+3H2O， As2O3 + 6HCl2AsCl3 + 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+2SO2As2O3+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+3Na2S2Na3AsS3。 （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 + 4HCIAs4S4+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As2O5：2H3AsO4As2O5+3H2O。 （3）砷酸具有弱氧化性，可与离子发生氧化还原反应： H3AsO4+2KI+H2SO4H3AsO3+ K2SO4+H2O+I2。 当溶液酸性弱时，可发生逆向的反应。 五．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。 ②SeO2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。 六．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。 ②TeO2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。 ③TeO2(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。 1．检验微量砷的原理为。AsH3常温下为无色气体。下列说法正确的是 A．As的基态核外电子排布式为[Ar]4s24p3 B．H2O的VSEPR空间构型为V型 C．固态AsH3属于共价晶体 D．AgNO3中含有离子键和极性键 2．在473K、12159kPa下处理白磷(结构如图所示)得到斜方黑磷，继续增大压力，斜方黑磷还能转化为菱形黑磷(每层由曲折的磷原子链组成)，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是 A．白磷与黑磷属于磷元素的同素异形体 B．中含有的中子数为 C．12.4g白磷与0.6 mol H2在密闭容器中充分反应，生成的PH3分子数为 D．0.11mol白磷发生反应：，转移的电子数为 3．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 4．化学与生活密不可分。下列说法正确的是 A．用BaCO3作X射线透视肠胃的内服药剂 B．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 C．活性炭具有除异味和杀菌作用 D．使用含氟牙膏能预防龋齿 5．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 6．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示。下列叙述正确的是 A．NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子 B．六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子 C．NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一，lmolNH4BF4含有配位键的数目为NA D．立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石，立方氮化硼的熔点小于氮化铝 7．某离子液体结构如下图所示，其中W、X、Y、Q、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，W、X和Y的原子序数之和为14。下列说法正确的是 A．Y为硼元素 B．简单氢化物的稳定性： C．简单阴离子半径大小： D．Z的最高价氧化物的水化物为强酸 8．由含硒废料(主要 含S、Se 、Fe2O3、CuO 、ZnO 、SiO2等)制取硒的流程如图： 下列有关说法正确的是 A．“分离”时得到含硫煤油的方法是蒸馏 B．“酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质 C．“酸化”的离子反应为：+2H+=Se↓+SO2↑+H2O D．若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜，铜不会溶解 9．工业上制一元弱酸——硼酸()常采用硼镁矿(含、及少量、经溶液溶浸后通过一系列反应制得。下列有关反应及离子方程式均正确的是 A．已知硼酸是一元弱酸，其电离方程式为： B．用KSCN溶液检验溶浸后溶液是否含有： C．溶于溶液： D．溶于溶液： 10．硒(Se)是一种新型半导体材料，对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．合理处理富硒废料可以得到Ag和Se，符合循环经济理念 B．烧渣的主要成分是Ag和CuO C．“滤液”经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥处理可制得胆矾 D．“吸收”时氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1 11．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 12．(Te)与氧元素同族，在元素周期表中与硒(Se)相邻，位于硒(Se)的下方。含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是 A．反应①利用了的还原性 B．碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族 C．反应③利用了的氧化性 D．H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应 13．以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图： 工业硒(Se)SeO2H2SeO3Se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 14．去除酸性废水中的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是 A．X的化学式为 B．HS·反应活性较强，不能稳定存在 C．步骤III反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1 D．步骤IV除砷的方程式为 15．零价铁活化过硫酸钠(，S为＋6价)去除废水中的正五价砷［As(Ⅴ)］，其反应机理如图所示。下列叙述正确的是 A．零价铁最终被氧化为 B．中氧元素的化合价均为-2 C．As(Ⅴ)在反应过程中化合价没变，是反应的催化剂 D．在碱性条件下硫酸根自由基发生的反应为 16．实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸晶体，实验装置如下图。 已知： ①通常情况，纯磷酸的熔点为42℃，沸点为261℃，易吸潮。 ②纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易形成(熔点为30℃)，高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸。 结合实验目的，下列说法错误的是 A．图甲中使用三种干燥剂的目的是为了充分除去空气中的水分 B．图乙毛细管进入的少量空气，作用之一是防止压强过大达不到减压蒸馏目的 C．图乙采用油浴加热，控制温度261℃ D．图丙中冷凝管的进水口是b，蒸馏烧瓶中收集的液体是水 17．化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性 B．含磷污水是很好的肥料，可灌溉庄稼，可直接排放到自然界水体中 C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂 D．化妆品中的甘油难溶于水 18．硼氢化钠为白色粉末，是有机合成中常用的还原剂，在潮湿空气中分解。偏硼酸钠()易溶于水，不溶于乙醇，易水解，但在碱性条件下可稳定存在。用硼精矿(含有一定量，及、、等杂质)制取的流程和分析样品纯度(杂质不参加反应)的步骤如下。 步骤Ⅰ：取样品配成溶液，取置于碘量瓶中，加入的溶液，发生反应：(化学方程式未配平)。 步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ反应后的溶液中加入过量的溶液，调节，使转化为，冷却后于暗处放置数分钟。 步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ所得混合液的调为弱酸性，加入几滴淀粉溶液，用标准溶液滴定至终点，发生反应：，消耗标准溶液。 下列说法正确的是 A．滤渣的主要成分为 B．“除硅铝”步骤不加入而加入CaO的主要原因是：尽量不引入杂质离子并创造碱性环境防止水解 C．“操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是冰水 D．“操作2”结束后若采用耐腐蚀电极材料，用电解的方法也可以制备，该过程中每转移电子，在阴极生成 19．二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 20．雄黄()和雌黄()是提取砷的主要矿物原料，二者都难溶于水，在自然界中共生，且可以相互转化。雌黄()能溶于，反应如下：。下列说法不正确的是 A．生成，则反应中转移电子的物质的量为 B．若将该反应设计成原电池，可选用硝酸作电解质溶液、石墨作负极、作正极 C．反应产生的可用溶液吸收 D．雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂 21．工厂的含砷废水必须经过一定的处理。 某厂用某含砷废水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Cu2+、Bi2+ )提取三氧化二砷(俗称砒霜，分子式：As2O3)的流程如图： 已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8 ×10-39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2 ×10-22，Ksp [Bi(OH)3]=4.4 ×10-31。 回答下列问题： (1)滤渣a的成分是 (写化学式)。 (2)“沉淀”时，CuSO4溶液必须过量的原因是 。 (3)写出“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应的化学方程式： 。 (4)红色还原渣(不溶于水)“氧化”时反应的离子方程式为 。 (5)“沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚铁)进一步去除，用石灰乳调节废水的pH值，通入空气，PFS用量[以表示]、终点pH值与砷去除率的关系如图所示。PFS除砷的最佳条件是 。 (6)当废水中砷质量浓度为5.0g·L-1时，若实验取75 L含砷废水，制得475.2 gAs2O3，则As元素的回收率为 。 (7)已知I2 + AsO+2OH- ⇌2I-+AsO+H2O。为验证该反应具有可逆性，将等物质的量浓度的碘水与Na3AsO3溶液按体积比为V1：V2的比例混合(另加入适量的碱)。当V1 V2 (填“>”或“<”) 时，只需加入 (填试剂名称)就可以确定该反应具有可逆性。上述反应显示：AsO能在碱性溶液中被I2氧化成AsO，而H3AsO4又能在酸性溶液中被I-还原成H3AsO3，这表明 。 22．三氯氧磷(POCl3)可用作半导体掺杂剂及光导纤维原料，是能推进中国半导体产业链发展壮大的一种重要的化工原料。工业上可以直接氧化 PCl3 制备 POCl3，反应原理为： P4(白磷)+6Cl24PCl3，2PCl3+O22POCl3。 已知：PCl3、POCl3的部分性质如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 相对分子质量 其它 PCl3 －112 75.5 137.5 遇水生成H3PO3和HCl POCl3 2 105.3 153.5 遇水生成H3PO4和HCl 某化学兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如图(某些夹持装置和加热装置已略去)： (1)检查装置气密性并加入纯净的白磷，先制取一种气体，缓慢地通入C中，直至C中的白磷完全消失后，再通入另一种气体。仪器b的名称为 ，B装置的作用是 。 (2)装置 E 反应的离子方程式为 。 (3)C反应温度控制 60~65 ℃，不能过高或过低的原因是 。分离提纯获得 POCl3 的实验方法是 。 (4)通过测定三氯氧磷产品中(含PCl3 杂质)氯元素含量，可进一步计算产品的纯度，实验步骤如下： ①取a g产品置于盛50.00 mL 蒸馏水的水解瓶中，摇动至完全水解，将水解液配成 100.00 mL 溶液，预处理排除含磷粒子的影响。 ②取10.00 mL溶液于锥形瓶中，向其中加入c0 mol/L－1的AgNO3溶液V0 mL，使Cl－完全沉淀，再加入20 mL硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；然后选择Fe(NO3)3 指示剂，用c1 mol/L－1 NH4SCN 溶液滴定过量Ag+ 至终点，记下所用体积为V1 mL。 滴定终点的现象： 。实验过程中加入硝基苯覆盖沉淀的目的是 ，若无此操作，则所测POCl3的含量将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。[已知：Ksp(AgCl)=3.2×10－10，Ksp(AgSCN)=2.0×10－12] (5)产品中POCl3的质量分数为 。 23．碲（）是半导体、红外探测等领域的重要战略元素。从阳极泥或冶炼烟尘中提取的粗二氧化碲中含有、、等杂质。一种由粗二氧化碲提取纯碲的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)“浸出”步骤中，碲和硒两种元素分别转化为和。浸出温度控制在左右，当温度超过时，碲的浸出率会小幅降低。降低的主要原因是 。 (2)的沸点（）高于的沸点（），原因是 。 (3)已知“净化”中、。在“净化”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是 （填化学式），当、共沉淀时， （已知时，、。） (4)化学反应的吉布斯自由能变。还原和的随温度T的变化曲线如图所示。则“还原除杂”步骤的温度不宜超过 K，该步骤控制在此温度以下的原因是 。 (5)“还原”步骤中产生碲单质的化学方程式为 。 24．为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数，某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出，再进行酸碱滴定来测定含量。实验装置如图所示。 (1)装置c的名称是 。玻璃管a的作用为 。 (2)实验步骤：①连接好实验装置；检查装置气密性；②往c中加入氟化稀土样品和一定体积的高氯酸，f中盛有滴加了酚酞的NaOH溶液。加热装置b、c。 ①下列物质中可用来代替高氯酸的是 (填字母)。 a.硫酸    b.盐酸    c.硝酸    d.磷酸 ②水蒸气发生装置的作用是 。 (3)定量测定：将f中得到的馏出液配成溶液，取出加入溶液中，得到沉淀(不考虑其他沉淀的生成)，再用标准溶液滴定剩余(与EDTA按络合)，消耗EDTA标准溶液，则氟化稀土样品中氟元素的质量分数为 。 (4)问题讨论：若观察到f中溶液红色褪去，则可采用的最简单的补救措施是 。否则会使实验结果 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。实验中除有气体生成外，可能还有少量(易水解)气体生成。若有生成，则实验结果将不受影响。理由是 。 25．研究含氮、硼化合物具有重要意义。 (1)一种镍磷化合物催化氨硼烷水解制氢的可能机理如图所示。 “中间体Ⅲ”可以进一步水解，则氨硼烷水解最终所得含硼化合物的化学式为 。 (2)N2O、N和CO2为等电子体，写出N2O的结构式 。 (3)如图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为 (以n表示硼原子的个数)。硼氢化钠是一种常用的还原剂，其晶胞结构如图2所示：若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到晶体的化学式为 。 (4)易溶于热水、在冷水中溶解度较小，可通过如下过程制得：称取10g钠硼解石[主要成分NaCaB5O9·8H2O]，含少量、NaCl和难溶于酸的物质]，除去氯化钠后，在60℃下用浓硝酸溶解，趁热过滤，将滤渣用热水洗净后，合并滤液和洗涤液，降温结晶，过滤得。写出与硝酸反应生成的化学方程式： 。 (5)的强碱溶液在改性的催化剂作用下与水反应生成的部分反应机理如题图3所示。 ①理论上与反应最多产生的物质的量为 mol。 ②若用代替，步骤2中生成气体的化学式为 。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 备战2025年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义 考点26 硼、氟、磷、砷、硒、碲及其化合物 知识精讲 一．硼及其化合物 二．氟及其化合物 三．磷及其化合物 四．砷及其化合物 五．硒及其化合物 六．碲及其化合物 课后精练 选择题： 20 题 非选择题： 5 题 建议时长： 45 分钟 实际时长： 分钟 一．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 + 3F22BF3 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+4B3Si+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 + N22BN， 2B + 3SB2S3， 2B + 3Cl2BCl3。 ⑥无定形硼与NaOH有类似硅的反应：2B + 6NaOH2Na3BO3 + 3H2↑ ⑦可利用金属还原法制得单质硼（通常用Mg或Al）：B2O3+3Mg2B+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↓ 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：2H3BO3B2O3＋3H2O ④用镁或铝还原B2O3制得硼：B2O3＋3Mg3MgO＋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↑ 二．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+2H2O4HF+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+2NaOH2NaF+OF2+H2O； 当碱浓度大时：2F2+4NaOH4NaF+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HFH++F－，电离平衡常数K=6.3×10- 4； （3）HF可以腐蚀玻璃： SiO2+4HFSiF4↑+2H2O， CaSiO3+6HFCaF2+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↑。 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FeF63－，在分析化学中常用来掩蔽铁离子，防止其颜色造成的影响。 三．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+P42Mg3P2 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+3O22P2O3，4P+5O22P2O5； 2P+3Cl22PCl3（液体），2P+5Cl22PCl5（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－+3H2OPH3↑+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 + 24H2O5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4。 （5）白磷可以用以下反应来制备：2Ca(PO4)2+10C+6SiO26CaSiO3+ 10CO+P4，将生成的磷蒸气通入水中冷却就得到白磷。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+2O2H3PO4。 （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+7O22P2O3+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++3H2O6Ag+6H++H3PO3 （4）PH3的制备可用如下三种方法： ①磷化钙的水解：Ca3P2+6H2O3Ca(OH)2+2PH3； ②PH4I与碱反应：PH4I+NaOHNaI+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+3H2OPH3+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+3H2O2H3PO3。 P2O3与热水发生歧化反应： 2P2O3+6H2OPH3+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+H2O2HPO3， P2O5+3H2O2H2PO4 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：2H3PO2PH3↑+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++2H2O4Ag+H3PO4+4H+。 次磷酸还原能力强，氧化能力弱，容易发生歧化反应。 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++H2O2Ag+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+3Cl22PCl3（液体）， 2P+5Cl22PCl5（固体）。 （2）三氯化磷可被氯气氧化为五氯化磷：PCl3+Cl2PCl5。 （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+3H2OH3PO3+3HCl； PCl5+4H2OH3PO4+ 5HCl， 四．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+3MgMg3As2。 （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+2H2O3H3AsO4+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：2AsH32As＋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。 （1）As2O3与水反应生成亚砷酸(H3AsO3)，可被H2O2氧化为砷酸： As2O3+2H2O2+H2O2H3AsO4。 As2O3属于两性氧化物： As2O3+6NaOH2NaAsO3+3H2O， As2O3 + 6HCl2AsCl3 + 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+2SO2As2O3+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+3Na2S2Na3AsS3。 （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 + 4HCIAs4S4+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As2O5：2H3AsO4As2O5+3H2O。 （3）砷酸具有弱氧化性，可与离子发生氧化还原反应： H3AsO4+2KI+H2SO4H3AsO3+ K2SO4+H2O+I2。 当溶液酸性弱时，可发生逆向的反应。 五．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。 ②SeO2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。 六．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。 ②TeO2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。 ③TeO2(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。 1．检验微量砷的原理为。AsH3常温下为无色气体。下列说法正确的是 A．As的基态核外电子排布式为[Ar]4s24p3 B．H2O的VSEPR空间构型为V型 C．固态AsH3属于共价晶体 D．AgNO3中含有离子键和极性键 【答案】D 【详解】A．As的基态核外电子排布式为[Ar]3d104s24p3，A错误； B．H2O的中心原子价层电子对数为2+=4，且含有2个孤电子对，VSEPR空间构型为四面体形，B错误； C．AsH3常温下为无色气体，熔沸点较低，固态AsH3属于分子晶体，C错误； D．AgNO3是离子化合物，含有离子键，中含有极性键，D正确； 故选D。 2．在473K、12159kPa下处理白磷(结构如图所示)得到斜方黑磷，继续增大压力，斜方黑磷还能转化为菱形黑磷(每层由曲折的磷原子链组成)，设为阿伏加德罗常数的值。下列说法中错误的是 A．白磷与黑磷属于磷元素的同素异形体 B．中含有的中子数为 C．12.4g白磷与0.6 mol H2在密闭容器中充分反应，生成的PH3分子数为 D．0.11mol白磷发生反应：，转移的电子数为 【答案】C 【详解】A．白磷和黑磷是磷元素形成的不同种单质，互为同素异形体，故A正确； B．原子的中子数为16，则中含有的中子数为×16×NAmol—1=1.6NA，故B正确； C．12.4g白磷物质的量为，白磷与氢气生成磷化氢的反应为：，该反应为可逆反应，可逆反应不可能完全反应，则0.1mol白磷与0.6 mol氢气完全反应生成磷化氢的分子数小于0.1mol×4×NAmol—1=0.4NA，故C错误； D．由方程式可知，11mol白磷反应时，转移电子的物质的量为120mol，则0.11mol白磷完全反应时，转移电子的数目为0.11mol××NAmol—1=1.2NA，故D正确； 故选C。 3．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 【答案】D 【详解】A．1个Si原子拥有1个硅氧四面体[SiO4]结构单元，则1 mol SiO2晶体中含有硅氧四面体[SiO4]结构单元的个数为NA，A正确； B．由白磷结构可知，白磷中每个P原子形成3个σ键，P原子的最外层还有1个孤电子对，则P的价层电子对为4对，B正确； C．处理白磷时发生反应11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，则氧化产物(H3PO4)和还原产物(Cu3P)的物质的量之比为24:20=6:5，C正确； D．浓磷酸的黏度很大，主要是磷酸分子间的作用力大，与分子内的共价键无关，则原因是因为磷酸分子间形成氢键，D不正确； 故选D。 4．化学与生活密不可分。下列说法正确的是 A．用BaCO3作X射线透视肠胃的内服药剂 B．棉花、麻和蚕丝均为碳水化合物 C．活性炭具有除异味和杀菌作用 D．使用含氟牙膏能预防龋齿 【答案】D 【详解】A．BaCO3不溶于水，但是能够溶于盐酸，反应产生可溶性BaCl2及H2O、CO2，导致重金属中毒，因此不能使用BaCO3作X射线透视肠胃的内服药剂，应该使用BaSO4，A错误； B．棉花、麻主要成分是纤维素，二者均为碳水化合物，但是蚕丝的主要成分是蛋白质，不属于碳水化合物，B错误； C．活性炭表面积大，吸附力强，具有除异味的作用，但是没有杀菌作用，C错误； D．含氟牙膏中的F-能够与牙齿表面的牙釉质进行离子交换形成更坚硬的氟磷酸钙，因此可以防止龋齿的发生，D正确； 故合理选项是D。 5．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 【答案】B 【详解】A．该过程是Xe和可制取稀有气体离子化合物，根据配平可知，总反应为：，A正确； B．根据图中转化过程可知，①中F－为反应物，④中F－为生成物，所以F－为催化剂，B错误； C．观察反应过程可知，反应②中生成，Pt化合价发生改变，反应③中生成，Pt化合价发生变化，因此均是氧化还原反应，C正确； D．根据图中转化关系可知，XeF、，是反应②的生成物，是反应①的生成物，是反应④的生成物，故XeF、、、是反应的中间产物，D正确； 故答案选B。 6．氮化硼(BN)是一种重要的功能陶瓷材料。以天然硼砂为起始物，经过一系列反应可以得到BF3和BN，如图所示。下列叙述正确的是 A．NH3与BF3都是由极性键构成的极性分子 B．六方氮化硼在高温高压下，可以转化为立方氮化硼，其结构与金刚石相似，立方氮化硼晶胞中含有4个氮原子、4个硼原子 C．NH4BF4(氟硼酸铵)是合成氮化硼纳米管的原料之一，lmolNH4BF4含有配位键的数目为NA D．立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石，立方氮化硼的熔点小于氮化铝 【答案】B 【详解】A．NH3是由极性键构成的极性分子，BF3是平面三角形，是由极性键构成的非极性分子，故A错误； B．描述晶体结构的基本单元叫做晶胞，金刚石晶胞是立方体，其中8个顶点有8个碳原子，6个面各有6个碳原子，立方体内部还有4个碳原子，金刚石的一个晶胞中含有的碳原子数8×+6×+4=8，则立方氮化硼晶胞中应该含有4个N和4个B原子，故B正确； C．NH4BF4中，NH中含有氮氢配位键，BF中含有硼氟配位键，则lmolNH4BF4含有配位键的数目为2NA，故C错误； D．立方氮化硼和半导体材料氮化铝的结构均类似于金刚石，均是共价晶体，硼原子半径小于铝原子半径，所以立方氮化硼的熔点大于氮化铝，故D错误； 故选B。 7．某离子液体结构如下图所示，其中W、X、Y、Q、Z为原子序数依次增大的五种短周期主族元素，W、X和Y的原子序数之和为14。下列说法正确的是 A．Y为硼元素 B．简单氢化物的稳定性： C．简单阴离子半径大小： D．Z的最高价氧化物的水化物为强酸 【答案】B 【分析】由题干离子液态的结构示意图可知，W周围形成1个共价键，X周围形成4个共价键，其中一个Y周围形成3个共价键，另一个Y形成4个共价键，且整个离子带一个单位正电荷，即该Y原子失去一个电子，即Y的最外层上有5个电子，则Y为N，W、X和Y的原子序数之和为14，X只能是C，也满足W、X、Y、Q、Z为原子序数依次增大，Q不是最大的短周期主族元素，故Q为F，根据Z和Q形成的离子，Z为P； 【详解】A．由分析可知，Y为氮元素，A错误； B．元素非金属性越强，简单氢化物的稳定性越大，Q是F，X是C，氟非金属性强，HF更稳定，B正确； C．Q的简单阴离子为F-，Y的简单阴离子为N3-，两者电子层结构相同，核电荷数越大，半径越小，简单阴离子半径大小：Q<Y，C错误； D．Z的最高价氧化物的水化物为H3PO4，是弱酸，D错误； 故选B。 8．由含硒废料(主要 含S、Se 、Fe2O3、CuO 、ZnO 、SiO2等)制取硒的流程如图： 下列有关说法正确的是 A．“分离”时得到含硫煤油的方法是蒸馏 B．“酸溶”时能除去废料中的全部氧化物杂质 C．“酸化”的离子反应为：+2H+=Se↓+SO2↑+H2O D．若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜，铜不会溶解 【答案】C 【详解】A． 煤油溶解S后，过滤分离出含硫的煤油，滤渣为Se、Fe2O3、CuO、ZnO、SiO2，“分离”时得到含硫煤油的方法是过滤，故A错误； B．加硫酸溶解、过滤，滤液含硫酸铜、硫酸锌、硫酸铁，滤渣含Se、SiO2，“酸溶”时能除去废料中的部分氧化物杂质，二氧化硅不溶于硫酸，故B错误； C． Na2SeSO3酸化生成粗硒，“酸化”的离子反应为：+2H+=Se↓+SO2↑+H2O，故C正确； D． 若向“酸溶”所得的滤液中加入少量铜，滤液含硫酸铁，铜会溶解，2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+，故D错误； 故选C。 9．工业上制一元弱酸——硼酸()常采用硼镁矿(含、及少量、经溶液溶浸后通过一系列反应制得。下列有关反应及离子方程式均正确的是 A．已知硼酸是一元弱酸，其电离方程式为： B．用KSCN溶液检验溶浸后溶液是否含有： C．溶于溶液： D．溶于溶液： 【答案】D 【详解】A．B与Al为同主族相邻元素，性质相似，都为一元弱酸，解离方程式类似，硼酸的解离反应方程式：，A错误； B．KSCN溶液与反应生成红色不是沉淀：，B错误； C．Al3+会与氨水反应生成Al(OH)3和铵根离子，由此可推测Al2O3难溶于(NH4)2SO4溶液，C错误； D．溶于溶液生成硫酸镁、氨气和，D正确； 故选D。 10．硒(Se)是一种新型半导体材料，对富硒废料(含、)进行综合处理的一种工艺流程如图所示，下列说法错误的是 A．合理处理富硒废料可以得到Ag和Se，符合循环经济理念 B．烧渣的主要成分是Ag和CuO C．“滤液”经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥处理可制得胆矾 D．“吸收”时氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1 【答案】D 【分析】富硒废料在空气中焙烧和转化为、、、，烧渣中主要含、，酸溶过滤得到Ag和硫酸铜溶液；吸收时发生反应：； 【详解】A．从富硒废料中可以提取出Ag和Se，做到了废料回收利用，符合循环经济理念，故A正确； B．根据分析，烧渣中主要含、，故B正确； C．滤液为硫酸铜溶液，经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥处理可制得胆矾，故C正确； D．“吸收”时发生反应，其中氧化剂为，还原剂为，其物质的量之比为1:2，故D错误； 故选D。 11．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 【答案】C 【详解】A．流程中涉及的六种工序中，都要进行固液分离，需要进行过滤操作，均需用到烧杯、漏斗和玻璃棒，A正确； B．粉碎碲碱渣可以提高浸出速率，延长水浸时间即增加反应时间，两者均可以增大浸出的比例，提高硒和碲元素的浸出率，B正确； C．由已知②TeO2为两性氧化物，如果加入过量的硫酸，TeO2会被过量硫酸溶解，反而降低TeO2的转化率，C错误； D．沉硒”时酸浸液加入盐酸羟胺沉硒得到粗硒，同时生成了N2和HCl，根据氧化还原反应得失电子守恒，其主要的化学方程式为H2SeO3+4HONH3Cl=Se↓+2N2↑+7H2O+4HCl，D正确； 错误的选C。 12．(Te)与氧元素同族，在元素周期表中与硒(Se)相邻，位于硒(Se)的下方。含元素碲(Te)的几种物质存在如图所示转化关系。下列说法错误的是 A．反应①利用了的还原性 B．碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族 C．反应③利用了的氧化性 D．H2Te2O5转化为H2Te4O9发生了氧化还原反应 【答案】D 【详解】A．由题干转化关系图可知，反应①的方程式为：2H2Te+O2=2H2O+2Te，反应中H2Te为还原剂，故利用了的还原性，A正确； B．由题干信息可知，(Te)与氧元素同族，在元素周期表中与硒(Se)相邻，位于硒(Se)的下方，则碲(Te)位于元素周期表中第五周期第ⅥA族，B正确； C．由题干转化关系图可知，反应③的方程式为：H2TeO3+H2O+H2O2=H6TeO6，反应中H2O2做氧化剂，即利用了的氧化性，C正确； D．已知H2Te2O5 和H2Te4O9中Te的化合价均为：+4价， 故H2Te2O5转化为H2Te4O9未有元素化合价发生改变，故没有发生了氧化还原反应，D错误； 故答案为：D。 13．以工业硒为原料制备高纯硒的流程如图： 工业硒(Se)SeO2H2SeO3Se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 【答案】A 【详解】A．非金属性越强，对应的最高价氧化物的水化物的酸性（即最高价含氧酸的酸性）越强，由非金属性S>Se可推测，可以推出，，故A项错误； B． SeO2中心原子价电子对数=，有一个孤电子对，为极性分子，水中心原子价电子对数=，有2个孤电子对，为极性分子，根据相似相溶原理，能溶于水和极性有机溶剂，故B项正确； C．为酸性氧化物，与氢氧化钠反应，生成和，故C项正确； D．Se+O2=SeO2、SeO2+H2O=H2SeO3、H2SeO3+N2H4·nH2O=Se+N2↑+(n+3)H2O；结合Se守恒，消耗1molO2转移电子数4mol，消耗1molN2H4·nH2O转移电子数也是4mol，则两者物质的量之比为1:1，故D项正确； 故本题选A。 14．去除酸性废水中的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由基)。下列说法错误的是 A．X的化学式为 B．HS·反应活性较强，不能稳定存在 C．步骤III反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8∶1 D．步骤IV除砷的方程式为 【答案】C 【详解】A．S2O经过“途径I”的除砷过程可描述为，S2O与氢离子在紫外线照射条件下可以生成HS·，两个HS·可以结合生成H2S2，H2S2分解得到S8和H2S，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3，X的化学式为，故A正确； B．HS·反应活性较强，在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在，故B正确； C．步骤III反应中H2S2分解得到S8和H2S，方程式为：8H2S2=S8+8H2S，S元素化合价由-1价上升到0价，又由-1价下降到-2价，H2S2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1∶1，故C错误； D．步骤IV中，H2S与H3AsO3发生反应生成As2S3，方程式为：，故D正确； 故选C。 15．零价铁活化过硫酸钠(，S为＋6价)去除废水中的正五价砷［As(Ⅴ)］，其反应机理如图所示。下列叙述正确的是 A．零价铁最终被氧化为 B．中氧元素的化合价均为-2 C．As(Ⅴ)在反应过程中化合价没变，是反应的催化剂 D．在碱性条件下硫酸根自由基发生的反应为 【答案】D 【详解】A．中含有过氧键，具有强氧化性，可把零价铁氧化为，再进一步把氧化为，A错误； B．中硫元素为+6价，根据化合价代数和为0，氧元素不可能均为-2价，应该是既有-1价，也有-2价，B错误； C．由零价铁活化过硫酸钠去除废水中的正五价砷［As(Ⅴ)］，可知正五价砷［As(Ⅴ)］不是催化剂，C错误； D．由图知，在碱性条件下硫酸根自由基发生的反应为，D正确； 故选D。 16．实验室通过对市售85%磷酸溶液进行减压蒸馏除水、结晶除杂得到纯磷酸晶体，实验装置如下图。 已知： ①通常情况，纯磷酸的熔点为42℃，沸点为261℃，易吸潮。 ②纯化过程需要严格控制温度和水分，温度低于21℃易形成(熔点为30℃)，高于100℃则发生分子间脱水生成焦磷酸。 结合实验目的，下列说法错误的是 A．图甲中使用三种干燥剂的目的是为了充分除去空气中的水分 B．图乙毛细管进入的少量空气，作用之一是防止压强过大达不到减压蒸馏目的 C．图乙采用油浴加热，控制温度261℃ D．图丙中冷凝管的进水口是b，蒸馏烧瓶中收集的液体是水 【答案】C 【详解】A．由信息可知纯化过程需要严格控制水分，所以使用三种干燥剂的目的是为了充分除去空气中的水分，A正确； B．没有让大量空气直接进入，而是让微量空气从毛细管进入，避免了压强过大，从而达到减压蒸馏的目的，B正确； C．已经减压蒸馏，此时水、磷酸的沸点降低，无需控制温度，C错误； D．水沸点低，先蒸出水，D正确； 故答案为：C。 17．化学与生活密切相关，下列说法正确的是 A．苯甲酸钠可作为食品防腐剂是由于其具有酸性 B．含磷污水是很好的肥料，可灌溉庄稼，可直接排放到自然界水体中 C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，可用作木材防火剂 D．化妆品中的甘油难溶于水 【答案】C 【详解】A．苯甲酸钠是强碱弱酸盐，在水溶液中水解使溶液呈碱性，故A错误； B．含磷污水会造成水体富营养化，形成水华或赤潮，所以不能直接排放到自然界水体中，故B错误； C．硅酸钠的水溶液俗称水玻璃，具有阻燃性，常用作木材防火剂，故C正确； D．甘油分子中含有亲水基羟基，能与水以任意比例互溶，故D错误； 故选C。 18．硼氢化钠为白色粉末，是有机合成中常用的还原剂，在潮湿空气中分解。偏硼酸钠()易溶于水，不溶于乙醇，易水解，但在碱性条件下可稳定存在。用硼精矿(含有一定量，及、、等杂质)制取的流程和分析样品纯度(杂质不参加反应)的步骤如下。 步骤Ⅰ：取样品配成溶液，取置于碘量瓶中，加入的溶液，发生反应：(化学方程式未配平)。 步骤Ⅱ：向步骤Ⅰ反应后的溶液中加入过量的溶液，调节，使转化为，冷却后于暗处放置数分钟。 步骤Ⅲ：将步骤Ⅱ所得混合液的调为弱酸性，加入几滴淀粉溶液，用标准溶液滴定至终点，发生反应：，消耗标准溶液。 下列说法正确的是 A．滤渣的主要成分为 B．“除硅铝”步骤不加入而加入CaO的主要原因是：尽量不引入杂质离子并创造碱性环境防止水解 C．“操作2”是将滤液蒸发、结晶、洗涤，其中洗涤选用的试剂最好是冰水 D．“操作2”结束后若采用耐腐蚀电极材料，用电解的方法也可以制备，该过程中每转移电子，在阴极生成 【答案】B 【详解】A．氧化铁不与水、氢氧化钠溶液反应，滤渣的主要成分为，A错误； B．已知偏硼酸钠()易溶于水，不溶于乙醇，易水解，但在碱性条件下可稳定存在，则“除硅铝”步骤不加入而加入CaO的主要原因是：尽量不引入杂质离子并创造碱性环境防止水解，B正确； C．加入生石灰除硅铝，过滤后，得到主要含偏硼酸钠的滤液，故操作2为将滤液蒸发、结晶、过滤，由于偏硼酸钠(NaBO2)易溶于水，不溶于醇，故用醇洗涤， C错误； D． 若用电解的方法制备，若阴极上只有直接得电子放电转变为，电极反应式为，阳极为,若每转移电子，在阴极消耗1mol生成1mol，离子需要移动才能构成闭合回路，没有离子交换膜，钠离子发生移动，故不可能在阴极生成，更何况，阴极上水电离产生的氢离子也可能放电，D错误； 选B。 19．二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 【答案】D 【分析】反应Ⅰ为H2O2与KMnO4、KF、HF反应转化为O2、K2MnF6、H2O，方程式为3H2O2+2KMnO4+2KF+10HF=3O2↑+2K2MnF6+8H2O①，反应Ⅱ为HF、SbCl5反应生成SbF5、HCl，方程式为：5HF+SbCl5=SbF5+5HCl②，反应Ⅲ为K2MnF6与SbF5反应生成MnF3、KSbF6、F2，方程式为2K2MnF6+4SbF5=2MnF3+4KSbF6+F2↑③，反应Ⅳ的方程式为：2F2+2KOH=OF2+2KF+H2O④，据此回答。 【详解】A．根据①方程式可知，反应I中氧化产物和还原产物的物质的量之比为3:2，A错误； B．根据方程式①可知，还原性H2O2>K2MnF6，根据方程式③可知，氧化性K2MnF6>MnF3，B错误； C．根据四个方程式可知，氟元素化合价发生变化的反应有2个，分别为Ⅲ和Ⅳ，C错误； D．根据OF2~2F2~8SbF5+4K2MnF6可知，生成8molSbF5需要40molHF，生成4molK2MnF6需要20molHF，则制取1molOF2，至少需加入60molHF，D正确； 故选D。 20．雄黄()和雌黄()是提取砷的主要矿物原料，二者都难溶于水，在自然界中共生，且可以相互转化。雌黄()能溶于，反应如下：。下列说法不正确的是 A．生成，则反应中转移电子的物质的量为 B．若将该反应设计成原电池，可选用硝酸作电解质溶液、石墨作负极、作正极 C．反应产生的可用溶液吸收 D．雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂 【答案】B 【详解】A．根据反应方程式分析硝酸根中氮由+5价降低到+4价，10mol硝酸根离子完全被还原转移10mol电子，由反应可知生成2mol H3AsO4 转移10mol电子，则生成 1mol H3AsO4 ，则反应中转移电子的物质的量为5 mol ，A正确； B．若将该反应设计成原电池，分析化合价知 As2S3中元素化合价均升高，应在负极，故可选用硝酸作电解质溶液、石墨作正极、 As2S3 作负极，B错误； C．NO2会污染环境，因此反应产生的 NO2 可用 NaOH 溶液吸收，C正确； D．雄黄( As4S4 )中As化合价为+2价，雌黄( As2S3 )As化合价为+3价，故雄黄转化为雌黄过程需要氧化剂，D正确； 故选B。 21．工厂的含砷废水必须经过一定的处理。 某厂用某含砷废水(含HAsO2、H2SO4、及少量Fe3+、Cu2+、Bi2+ )提取三氧化二砷(俗称砒霜，分子式：As2O3)的流程如图： 已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8 ×10-39，Ksp[Cu(OH)2]=2.2 ×10-22，Ksp [Bi(OH)3]=4.4 ×10-31。 回答下列问题： (1)滤渣a的成分是 (写化学式)。 (2)“沉淀”时，CuSO4溶液必须过量的原因是 。 (3)写出“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应的化学方程式： 。 (4)红色还原渣(不溶于水)“氧化”时反应的离子方程式为 。 (5)“沉砷”后废水中残留的砷可用PFS(聚铁)进一步去除，用石灰乳调节废水的pH值，通入空气，PFS用量[以表示]、终点pH值与砷去除率的关系如图所示。PFS除砷的最佳条件是 。 (6)当废水中砷质量浓度为5.0g·L-1时，若实验取75 L含砷废水，制得475.2 gAs2O3，则As元素的回收率为 。 (7)已知I2 + AsO+2OH- ⇌2I-+AsO+H2O。为验证该反应具有可逆性，将等物质的量浓度的碘水与Na3AsO3溶液按体积比为V1：V2的比例混合(另加入适量的碱)。当V1 V2 (填“>”或“<”) 时，只需加入 (填试剂名称)就可以确定该反应具有可逆性。上述反应显示：AsO能在碱性溶液中被I2氧化成AsO，而H3AsO4又能在酸性溶液中被I-还原成H3AsO3，这表明 。 【答案】 (1)Fe(OH)3、Cu(OH)2、Bi(OH)3 (2)为了使砷完全沉淀 (3)3Cu(AsO2)2+ 3SO2 +6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+ 6HAsO2 + H2SO4 (4)2Cu3(SO3)2·2H2O+4H+ + 3O2=6Cu2+ +4 +6H2O (5)终点pH值为8，PFS用量为4或 (6)96% (7)< 淀粉溶液 溶液的酸碱性影响物质的氧化还原性 【详解】（1）由流程图可知废水中加入NaOH后溶液中应有NaAsO2，则Fe3+、Cu2+、Bi2+转化为Fe(OH)3、Cu(OH)2、Bi(OH)3。 （2）“沉淀”时，CuSO4溶液必须过量的原因是确保HAsO2全部转化为Cu(AsO2)2。 （3）“还原”时Cu(AsO2)2与H2O、SO2发生反应，生成Cu3(SO3)2·2H2O、HAsO2 和 H2SO4，故可得化学方程式为3Cu(AsO2)2+ 3SO2 +6H2O=Cu3(SO3)2·2H2O+ 6HAsO2 + H2SO4。 （4）红色还原渣Cu3(SO3)2·2H2O被O2氧化时得到CuSO4，根据得失电子守恒和酸性条件可得出离子方程式为2Cu3(SO3)2·2H2O+4H+ + 3O2=6Cu2+ +4 +6H2O。 （5）终点pH值为8，PFS用量为4时，砷去除率最大，接近100%。 （6）由关系式可知As2O3~2As，则As元素的去除率为。 （7）观察反应方程式可知，当Na3AsO3溶液过量时若还能检测出碘单质，则说明该反应为可逆反应。上述反应显示：AsO能在碱性溶液中被I2氧化成AsO，而H3AsO4又能在酸性溶液中被I-还原成H3AsO3，这表明溶液的酸碱性影响物质的氧化还原性。 22．三氯氧磷(POCl3)可用作半导体掺杂剂及光导纤维原料，是能推进中国半导体产业链发展壮大的一种重要的化工原料。工业上可以直接氧化 PCl3 制备 POCl3，反应原理为： P4(白磷)+6Cl24PCl3，2PCl3+O22POCl3。 已知：PCl3、POCl3的部分性质如下： 物质 熔点/℃ 沸点/℃ 相对分子质量 其它 PCl3 －112 75.5 137.5 遇水生成H3PO3和HCl POCl3 2 105.3 153.5 遇水生成H3PO4和HCl 某化学兴趣小组模拟该工艺设计实验装置如图(某些夹持装置和加热装置已略去)： (1)检查装置气密性并加入纯净的白磷，先制取一种气体，缓慢地通入C中，直至C中的白磷完全消失后，再通入另一种气体。仪器b的名称为 ，B装置的作用是 。 (2)装置 E 反应的离子方程式为 。 (3)C反应温度控制 60~65 ℃，不能过高或过低的原因是 。分离提纯获得 POCl3 的实验方法是 。 (4)通过测定三氯氧磷产品中(含PCl3 杂质)氯元素含量，可进一步计算产品的纯度，实验步骤如下： ①取a g产品置于盛50.00 mL 蒸馏水的水解瓶中，摇动至完全水解，将水解液配成 100.00 mL 溶液，预处理排除含磷粒子的影响。 ②取10.00 mL溶液于锥形瓶中，向其中加入c0 mol/L－1的AgNO3溶液V0 mL，使Cl－完全沉淀，再加入20 mL硝基苯，振荡，使沉淀表面被有机物覆盖；然后选择Fe(NO3)3 指示剂，用c1 mol/L－1 NH4SCN 溶液滴定过量Ag+ 至终点，记下所用体积为V1 mL。 滴定终点的现象： 。实验过程中加入硝基苯覆盖沉淀的目的是 ，若无此操作，则所测POCl3的含量将 (填“偏高”“偏低”或“不变”)。[已知：Ksp(AgCl)=3.2×10－10，Ksp(AgSCN)=2.0×10－12] (5)产品中POCl3的质量分数为 。 【答案】 (1)球形干燥管(干燥管) 干燥O2，瓶口的长颈漏斗可以平衡气压，观察氧气的流速 (2)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2+2H2O (3)过低，反应速率慢，过高，PCl3易挥发，利用率降低 蒸馏 (4)滴入最后半滴标准液，溶液变红，30 s不变色 使生成的AgCl沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中AgCl沉淀转化为AgSCN沉淀 偏低 (5)或[3a-1.375(c0V0-c1V1)]/48a ×100% 【详解】（1）根据装置图仪器b结构可知其名称为球形干燥管(干燥管)；装置B可以干燥O2，瓶口的长颈漏斗可以平衡气压，还可以观察氧气的流速；； （2）装置E为固液混合加热制备氯气，实验室中采用二氧化锰与浓盐酸加热制取氯气，反应的化学方程式为：MnO2 +4HCl (浓)MnCl2 +Cl2↑+2H2O； （3）在装置C中发生反应：P4(白磷)+6Cl2=4PCl3，2PCl3+O2=2POCl3。C中反应温度控制在60~65℃，不能过高或过低，这是由于温度太低，反应速率变慢；温度过高，PCl3易挥发，利用率降低；由PCl3、POCl3的熔沸点信息可知其在常温下为液态，分离混溶的液态混合物应采用蒸馏法； （4）SCN-与铁离子会反应使溶液变为红色，故滴定终点现象为滴入最后半滴标准液，溶液变红，30s不变色；由Ksp(AgCl)=3.2×10-10，Ksp(AgSCN)=2.0×10-12可知，AgSCN更难溶，实验过程中加入硝基苯的目的是使生成的AgCl沉淀与溶液隔离，避免滴定过程中SCN-与AgCl反应；若无此操作，则V1偏大，根据POCl3的含量计算公式可知：计算所测POCl3的含量将偏低。 （5）根据元素守恒可得关系式：POCl3～3Cl-～3Ag+，与Cl-反应的Ag+的物质的量为n(Ag+)=(c0V0-c1V1)×10-3 mol×=( c0V0-c1V1)×10-2 mol，则n(PCl3)+n(POCl3)=n(Ag+)=×(c0V0-c1V1)×10-2 mol，假设n(PCl3)、n(POCl3)的物质的量分别是x、y，则x+y=×(c0V0-c1V1)×10-2 mol，根据质量关系可得137.5x+153.5y=a，解得y=，所以POCl3的质量分数为：或[3a-1.375(c0V0-c1V1)]/48a×100%。 23．碲（）是半导体、红外探测等领域的重要战略元素。从阳极泥或冶炼烟尘中提取的粗二氧化碲中含有、、等杂质。一种由粗二氧化碲提取纯碲的工艺流程如图所示。 回答下列问题： (1)“浸出”步骤中，碲和硒两种元素分别转化为和。浸出温度控制在左右，当温度超过时，碲的浸出率会小幅降低。降低的主要原因是 。 (2)的沸点（）高于的沸点（），原因是 。 (3)已知“净化”中、。在“净化”过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生的沉淀是 （填化学式），当、共沉淀时， （已知时，、。） (4)化学反应的吉布斯自由能变。还原和的随温度T的变化曲线如图所示。则“还原除杂”步骤的温度不宜超过 K，该步骤控制在此温度以下的原因是 。 (5)“还原”步骤中产生碲单质的化学方程式为 。 【答案】 (1)温度超过时加速浓盐酸挥发，导致浸出率下降 (2)和结构相似，都属于分子晶体，的相对分子质量大，范德华力更大 (3) (4)315（312~320之间都可以） 低于该温度，和反应的，不会被还原 (5) 【详解】（1）浓盐酸受热易挥发，浸出温度控制在65℃左右，当温度超过80℃时，由于浓盐酸挥发而造成碲的浸出率会小幅降低。降低的主要原因是：温度超过80℃加速浓盐酸挥发，导致浸出率下降，故答案为：温度超过80℃加速浓盐酸挥发，导致浸出率下降； （2）的沸点高于的沸点原因是：和结构相似，都属于分子晶体，的相对分子质量大，范德华力更大，故答案为：和结构相似，都属于分子晶体，的相对分子质量大，范德华力更大； （3）当生成沉淀时，所需浓度为，当生成沉淀时，所需浓度为，所需浓度更小的会先沉淀，故先沉淀，当、共沉淀时，，故答案为：、； （4）“还原除杂”时，需将还原为，但不能将还原，由图中可知，温度超过315K时，就能被还原，则步骤的温度不宜超过315K，该步骤控制在此温度以下的原因是：低于该温度，和反应的，不会被还原， 故答案为：315K （312~320之间都可以）；和反应的，不会被还原； （5）“还原”步骤中被还原为碲单质，化学方程式为，故答案为：。 24．为测定某氟化稀土样品中氟元素的质量分数，某化学兴趣小组进行了如下实验。利用高氯酸(高沸点酸)将样品中的氟元素转化为氟化氢(低沸点酸)蒸出，再进行酸碱滴定来测定含量。实验装置如图所示。 (1)装置c的名称是 。玻璃管a的作用为 。 (2)实验步骤：①连接好实验装置；检查装置气密性；②往c中加入氟化稀土样品和一定体积的高氯酸，f中盛有滴加了酚酞的NaOH溶液。加热装置b、c。 ①下列物质中可用来代替高氯酸的是 (填字母)。 a.硫酸    b.盐酸    c.硝酸    d.磷酸 ②水蒸气发生装置的作用是 。 (3)定量测定：将f中得到的馏出液配成溶液，取出加入溶液中，得到沉淀(不考虑其他沉淀的生成)，再用标准溶液滴定剩余(与EDTA按络合)，消耗EDTA标准溶液，则氟化稀土样品中氟元素的质量分数为 。 (4)问题讨论：若观察到f中溶液红色褪去，则可采用的最简单的补救措施是 。否则会使实验结果 (填“偏高”“偏低”或“不受影响”)。实验中除有气体生成外，可能还有少量(易水解)气体生成。若有生成，则实验结果将不受影响。理由是 。 【答案】 (1)三颈烧瓶 平衡压强，防止烧瓶中压强过大引起爆炸 (2)ad 使水蒸气进入到c中，把c中产生的HF全部赶到f中，减少实验误差 (3)×100% (4)添加NaOH溶液 偏低 SiF4气体进入到f中进行水解，重新生成HF，被溶液吸收，氟元素没有损失，所以对实验结果没有影响 【详解】（1）装置c的名称是三颈烧瓶，a为长玻璃管，主要是平衡压强，防止烧瓶中压强过大引起爆炸。 （2）①利用高氯酸为高沸点酸将样品中的氟元素转化为氟化氢低沸点酸蒸出。 a．硫酸是难挥发性酸沸点高，可代替高氯酸，a正确； b．盐酸是易挥发性酸，不符合要求，b错误； c．硝酸为易挥发性酸，不符合要求，c错误； d．磷酸为高沸点酸，难挥发，可代替高氯酸的，d正确； 故合理选项是ad； ②水蒸气发生装置b的作用是使水蒸气进入到c中，把c中产生的HF全部赶到f中，减少实验误差。 （3）La3+分为两个部分，一部分与F−反应，比例为1∶3，另一部分与EDTA结合，比例为1∶1，EDTA消耗的La3+为cV2×10−3mol，F−消耗的La3+为(aV1-cV2)×10−3mol，20mL溶液中F−的物质的量为mol，100mL溶液中F−的物质的量为，氟的质量分数为×100%=×100%。 （4）f中的NaOH溶液是为了吸收挥发出来的HF，避免F元素的损失，当溶液红色褪去，说明NaOH几乎没有，会导致氟的质量分数偏低，此时只需要再添加NaOH溶液；SiF4气体进入到f中进行水解，重新生成HF，被溶液吸收，氟元素没有损失，所以对实验结果没有影响。 25．研究含氮、硼化合物具有重要意义。 (1)一种镍磷化合物催化氨硼烷水解制氢的可能机理如图所示。 “中间体Ⅲ”可以进一步水解，则氨硼烷水解最终所得含硼化合物的化学式为 。 (2)N2O、N和CO2为等电子体，写出N2O的结构式 。 (3)如图1表示偏硼酸根的一种无限长的链式结构，其化学式可表示为 (以n表示硼原子的个数)。硼氢化钠是一种常用的还原剂，其晶胞结构如图2所示：若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，得到晶体的化学式为 。 (4)易溶于热水、在冷水中溶解度较小，可通过如下过程制得：称取10g钠硼解石[主要成分NaCaB5O9·8H2O]，含少量、NaCl和难溶于酸的物质]，除去氯化钠后，在60℃下用浓硝酸溶解，趁热过滤，将滤渣用热水洗净后，合并滤液和洗涤液，降温结晶，过滤得。写出与硝酸反应生成的化学方程式： 。 (5)的强碱溶液在改性的催化剂作用下与水反应生成的部分反应机理如题图3所示。 ①理论上与反应最多产生的物质的量为 mol。 ②若用代替，步骤2中生成气体的化学式为 。 【答案】 (1)或 (2)N=N=O (3)(BO2)或BnO Na3Li(BH4)4 (4) (5)4 DH 【详解】（1）由反应机理可知水解过程中B原子所连的H逐步被-OH替代，由此可知氨硼烷水解最终水解生成和铵根离子，最终产物为或，故答案为：或； （2）N2O、和CO2为等电子体，等电子体结构、空间构型、性质都相似，CO2电子式为：，N2O与之类似，电子式为：，结构式为：N=N=O，故答案为：N=N=O； （3）由图1可知，每个B原子周围3个O原子，但只有1个O原子为B原子独有，另两个O原子各有二分之一属于B原子，故B有1个，O有个，化学式可表示为或，故答案为：或； 如图2所示的晶胞中，位于顶点、面心和体心位置，共个，Na+位于面心、棱心位置，有个：若硼氢化钠晶胞上下底心处的Na+被Li+取代，则Na+变为个，Li+为个，故化学式为Na3Li(BH4)4，故答案为：Na3Li(BH4)4； （4）NaCaB5O9⋅8H2O与硝酸反应生成H3BO3的化学方程式：，故答案为：； （5）①由机理图可知，中的H被水中的-OH所替代，产生B-OH键和氢气，每替换1个H则生成1个氢分子，故1molNaBH4与H2O反应最多产生H2的物质的量为 4mol，故答案为4； ②由机理图可知，H2中的H原子1个来自，另一个来自H2O，若用D2O代替H2O，则生成气体HD，故答案为HD。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！1 学科网（北京）股份有限公司 $$