内容正文:
第6章 元素及其化合物的综合应用
第26讲 非金属及其化合物的拓展应用
优化探究
大单元二 物质的性质与转化
[导航·复习目标] 1.结合同主族元素的相似性,认识ⅥA族元素硒、碲的性质及应用。2.结合同主族元素的相似性,认识ⅤA族元素磷、砷的性质及应用。
2
考点一 氧族元素——硒、碲
考点二 氮族元素——磷、砷
课时作业26 非金属及其化合物的拓展应用
3
考点一 氧族元素——硒、碲
4
1.氧族元素概述
(1)主要包括氧(O)、硫(S)、硒(Se)、碲(Te)、钋(Po),价电子排布为ns2np4。
(2)硫、硒、碲与大多数金属元素形成共价化合物。硒、碲在自然界无单质存在,常存在于重金属硫化物矿中。少量硒对人体新陈代谢起调节作用,过量则有毒;有光电性质,用于电影、传真和制造光电管。
梳理 必备知识
5
2.硒及其化合物的性质
(1)单质硒及其氢化物在空气中燃烧可得到SeO2。
(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,化学方程式分别为SeO2+2H2S====Se+2S+2H2O、3SeO2+4NH3 ====3Se+2N2+6H2O。
(3)亚硒酸可作氧化剂 ,能氧化SO2,反应为H2SeO3+2SO2+H2O==== 2H2SO4+Se↓,但遇到强氧化剂时表现还原性,可被氧化成硒酸,反应为H2SeO3+Cl2+H2O====H2SeO4+2HCl。
6
3.碲及其化合物的性质
(1)碲在空气或纯氧中燃烧生成TeO2。
(2)TeO2是不挥发的白色固体,微溶于水,可溶于强酸、强碱,如TeO2+2NaOH====Na2TeO3+H2O。
(3)H2TeO3具有氧化性和还原性,如H2TeO3+2SO2+H2O====2H2SO4+Te,H2TeO3+Cl2+H2O====H2TeO4+2HCl。
7
1.(2025·山东潍坊模拟)锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO,还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)为原料,制备锡酸钠晶体和碲的工艺流程如下。已知水碎液中溶质主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3;碱性条件下,锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而减小。下列说法正确的是( )
提升 关键能力
A.SnO、TeO是酸性氧化物
B.“除铅”时,主要反应的化学方程式
为Na2S++2H2O ===PbS↓+4NaOH
C.制备锡酸钠的过程中,铁元素是在溶析结晶过程中除去的
D.经“溶析结晶”获得产品的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥
答案:B
解析:锡碲渣废料(主要成分为SnO、TeO,还含有少量铁、砷、铅等元素的氧化物)在通入空气的情况下用氢氧化钠碱浸,生成溶质的主要成分为Na2SnO3、Na3AsO4、Na2PbO2、Na2TeO3的水碎液,只有铁的氧化物未溶解,所以铁的氧化物为水碎渣;往水碎液中加入氢氧化钡将As元素转化为Ba3(AsO4)2过滤除去,滤液中加硫化钠将Pb转化为PbS沉淀;过滤后所得滤液中加入过氧化氢,将Na2TeO3氧化为Na2TeO4;过滤后向所得滤液中加入氢氧化钠,再经过溶析结晶得到Na2SnO3晶体;Na2TeO4沉淀加浓盐酸溶解后,再通入二氧化硫还原得Te单质,据此分析。SnO、TeO都能和碱反应,同时两者作为金属氧化物也能和酸反应,所以SnO、TeO是两性氧化物,故A错误;“除铅”时,Na2PbO2与硫化钠反应生成硫化铅沉淀,主要反应的化学方程式Na2S+Na2PbO2+2H2O===PbS↓+4NaOH,故B正确;制备锡酸钠的过程中,锡碲渣废料用氢氧化钠碱浸时,只有铁的氧化物未溶解,所以铁的氧化物为水碎渣,即铁元素不是在溶析结晶过程中除去的,故C错误;由题意可知在碱性条件下,锡酸钠在水中的溶解度随温度的升高而降低,则“溶析结晶”获得产品的操作为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤和干燥,不能进行冷却结晶,故D错误。
2.硒(Se)元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成分是Se,含有CuSe、Ag2Se等杂质)为原料,提炼硒的流程如下:
11
请回答下列问题:
(1)基态硒原子的价电子排布为____________,与硒同主族相邻元
素是____________(填元素名称)。
(2)已知滤液A中主要成分是Na2SeO3,可用于治疗克山病,则Na2SeO3的
化学名称为____________;滤液C中主要成分是Na2Se,则Na2Se的电子
式为_________________。
4s24p4
硫、碲
亚硒酸钠
Na+]2-Na+
12
(3)上述流程图中的括号内,按操作先后顺序依次填写的内容是____________、____________。
(4)写出高温下用焦炭还原固体B的化学方程式:
_________________________________。
(5)滤液C中析出硒的离子方程式为________________________________ ____________________________________________。
粉碎
过滤
Na2SeO4+4C Na2Se+4CO↑
2Se2-+O2+2CO2====2Se↓+2C
(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O====2Se↓+4HC)
13
考点二 氮族元素——磷、砷
14
1.氮族元素概述
(1)主要包括氮(N)、磷(P)、砷(As)、锑(Sb)、铋(Bi)。
(2)主要化合价:-3、0、+3、+5(其中N还有+1、+2、+4等价态)。
(3)元素性质
①能形成氢化物RH3,最高价氧化物对应的水化物为HRO3或H3RO4。
②随核电荷数增大,非金属性逐渐减弱,金属性逐渐增强。砷虽是非金属,却已表现出某些金属性,而锑、铋明显表现出金属性。
(4)化合物的性质
①NH3、PH3、AsH3稳定性依次减弱,还原性依次增强。
②酸性:H3BiO4<H3SbO4<H3PO4<HNO3。
梳理 必备知识
15
2.磷及其化合物
(1)磷的常见同素异形体
常见的同素异形体有两种:①白磷(分子晶体,分子式为P4),在空气中容易自燃,易溶于CS2;②红磷。
(2)磷的化学性质
①在空气中燃烧:4P+5O22P2O5(产生大量白烟)。
16
②P2O5是酸性氧化物,P2O5+3H2O2H3PO4。P2O5常用作干燥剂,H3PO4是稳定的非氧化性酸,具有酸的通性。偏磷酸(HPO3)不稳定,易水解为H3PO4。
③在氯气中燃烧:2P+3Cl22PCl3(液态);PCl3+Cl2
PCl5(固态)。
现象:产生大量的白色烟雾。
17
(3)磷的氢化物(PH3)
磷的氢化物PH3(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。膦是一种较强的还原剂,稳定性较差,在水中的溶解度很小。
(4)磷的含氧酸
含氧酸能电离的氢离子通常是羟基上的氢。磷的含氧酸如下表:
18
名称 化学式 结构 酸性
磷酸 H3PO4 三元中强酸
亚磷酸 H3PO3 二元弱酸
19
名称 化学式 结构 酸性
偏磷酸 HPO3 一元弱酸
次磷酸 H3PO2 一元弱酸
多磷酸 Hn+2PnO3n+1 -
聚酸结构式的推导
nH3PO4Hn+2PnO3n+1+(n-1)H2O(类似有机的缩聚反应)。
3.砷及其化合物
(1)砷的常见同素异形体
单质以灰砷、黑砷和黄砷三种同素异形体的形式存在。
(2)砷的氢化物(AsH3)
砷与氢气结合生成有剧毒的砷化氢(AsH3),砷化氢相当不稳定,加热时分解为单质砷,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(As2O3)和五氧化二砷(As2O5)。三氧化二砷,俗称砒霜,有剧毒,无臭无味,外观为白色霜状粉末,故称砒霜。
(4)砷的含氧酸
①亚砷酸为三元弱酸,其结构简式为
,具有较强的还原性。
②砷酸为三元弱酸,其结构简式为
,砷酸具有弱氧化性,
可与I-发生氧化还原反应:H3AsO4+2KI+H2SO4====H3AsO3+K2SO4+H2O+I2。
1.磷元素有白磷、红磷、黑磷等常见的单质,其中黑磷晶体是一种比石墨烯更优秀的新型材料,其晶体有与石墨类似的层状结构,如图所示。
下列有关说法错误的是( )
提升 关键能力
A.黑磷中磷原子采取sp2杂化
B.白磷、红磷、黑磷互为同
素异形体
C.黑磷能导电,黑磷属于混合型晶体
D.白磷是非极性分子,白磷难溶于水、易溶于CS2
A
24
解析:由图可知,黑磷中磷原子形成3个共价键,且存在1个孤电子对,采取sp3杂化,A错误;同素异形体是同一种元素组成的性质不同的几种单质,白磷、红磷、黑磷互为同素异形体,B正确;黑磷晶体有与石墨类似的层状结构,能导电,属于混合型晶体,C正确;白磷分子为四面体结构,是非极性分子,根据相似相溶原理可知,白磷难溶于水、易溶于CS2,D正确。
25
2.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,有强还原性,可冶炼金属。已知:①2P4+3Ba(OH)2+6H2O====3Ba(H2PO2)2+2PH3↑,②H3PO2+
NaOH(足量)====NaH2PO2+H2O。下列推断错误的是( )
A.NaH2PO2是正盐
B.H3PO2具有强还原性,可使重金属离子变为金属单质
C.H3PO2电离方程式:H3PO2⥫⥬H++H2P
D.每消耗2 mol P4,反应①中转移12 mol电子
D
解析:根据反应①可知,每消耗2 mol P4,生成2 mol PH3,转移6 mol电子,D错误。
26
3.(1)中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雄黄(As4S4)和雌黄(As2S3)都是自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。
27
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中发生反应的离子方程式是______________ __________________________________。
-2价
4H++2Sn2++
2As2S3====2H2S↑+2Sn4++As4S4
28
②Ⅱ 中,雄黄在空气中加热至300 ℃会产生两
种物质,若4.28 g As4S4反应转移
0.28 mol e-,则a为________(填化学式),砒
霜(As2O3)可用双氧水将其氧化成H3AsO4而除
去,该反应的化学方程式为________________
___________________。
SO2
As2O3+2H2O2+
H2O====2H3AsO4
解析:若4.28 g(即0.01 mol)As4S4反应转移0.28 mol e-,则1 mol雄黄失去28 mol电子,其中As元素失去4 mol电子,所以1 mol S元素失去
6 mol电子,其化合价从-2价升高到+4价,则a为SO2。
29
(2)AsH3是一种很强的还原剂,室温下,0.4 mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出b kJ热量,AsH3自燃的热化学方程式是___________________________________________________________。
2AsH3(g)+3O2(g)====As2O3(s)+3H2O(l) ΔH=-5b kJ·mol-1
30
课时作业26
非金属及其化合物的拓展应用
31
一、选择题
1.菜谱中记载:河虾不宜与西红柿同食。主要原因是河虾中含有+5价砷,西红柿中含有比较多的维生素C,两者同食时会生成有毒的+3价
砷。下列说法正确的是( )
A.在该反应中维生素C作氧化剂
B.由上述信息可推知砒霜(As2O3)有毒
C.因为河虾中含有砷元素,所以不能食用
D.上述反应中河虾中的+5价砷被氧化
2
3
4
5
6
7
8
9
1
B
解析:该反应中+5价As被还原为+3价,说明维生素C具有还原性,作还原剂,A、D错误;砒霜(As2O3)中As元素为+3价,所以有毒,B正确;+5价砷无毒,所以河虾可以食用,C错误。
32
2.从铜阳极泥分铜渣碱浸液中制备TeO2的工艺流程如图所示:
2
3
4
5
6
7
8
9
1
已知:①碱浸液中碲以的形式存在。
②TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性。
下列说法错误的是( )
A.Te中Te元素的化合价为+4价
B.加入的Na2SO3在反应中被氧化
C.根据上述反应可以推知,还原性:S2->>S
D.为防止产品产率降低,加入硫酸的量不宜过多
C
33
解析:碱浸液中碲以的形式
存在,加入Na2SO3,得到,
Te元素化合价降低,Na2SO3作还原
剂,再加入Na2S将Cu2+沉淀,滤液
中含有,加入稀硫酸调节pH,
发生反应:Te+2H+====TeO2+
H2O,得到TeO2。A.根据Te中各元素化合价的代数和为-2,则中Te元素的化合价为+4价,A正确;B.加入Na2SO3,得到,Te元素化合价降低,Na2SO3作还原剂,被氧化,B正确;C.由B项分析知还原性:S>Te,加入Na2S将Cu2+沉淀,没有体现其还原性,C错误;D.TeO2与氧化铝的性质具有一定的相似性,既能与酸反应,也能与碱反应,所以为防止产品产率降低,加入硫酸的量不宜过多,D正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
34
3.(2024·湖南卷)中和法生产Na2HPO4·12H2O的工艺流程如下:
2
3
4
5
6
7
8
9
1
下列说法错误的是( )
A.“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液
B.“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4
C.“结晶”工序中溶液显酸性
D.“干燥”工序需在低温下进行
C
已知:①H3PO4的电离常数:Ka1=6.9×10-3 mol·L-1,Ka2=6.2×10-8 mol·L-1,
Ka3=4.8×10-13 mol·L-1;②Na2HPO4·12H2O易风化。
35
2
3
4
5
6
7
8
9
1
解析:H3PO4和Na2CO3先发生反应,通过加入X调节pH,使产物完全转化为Na2HPO4,通过结晶、过滤、干燥,最终得到Na2HPO4·12H2O成品。A.铁是较活泼金属,可与H3PO4反应生成氢气,故“中和”工序若在铁质容器中进行,应先加入Na2CO3溶液,A项正确;B.若“中和”工序加入Na2CO3过量,则需要加入酸性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入H3PO4;若“中和”工序加入H3PO4过量,则需要加入碱性物质来调节pH,为了不引入新杂质,可加入NaOH,所以“调pH”工序中X为NaOH或H3PO4,B项正确;C.“结晶”工序中的溶液为饱和Na2HPO4溶液,由已知可知H3PO4的Ka2=6.2×10-8 mol·L-1,
Ka3=4.8×10-13 mol·L-1,则HP的水解常数Kh== mol·L-1
≈1.6×10-7 mol·L-1,由于Kh>Ka3,则Na2HPO4的水解程度大于电离程度,溶液显碱性,C项错误;D.由于Na2HPO4·12H2O易风化失去结晶水,故“干燥”工序需要在低温下进行,D项正确。
4.碲(Te)广泛用于彩色玻璃和陶瓷。工业上用精炼铜的阳极泥(含有质量分数为8%的TeO2、少量Ag、Au)为原料制备单质碲的一种工艺流程如下(已知TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱),下列有关说法不正确的是
( )
2
3
4
5
6
7
8
9
1
A.将阳极泥研磨、反应适
当加热都有利于提高
“碱浸”的速率和效率
B.“碱浸”时发生主要反
应的离子方程式为TeO2+2OH-====Te+H2O
C.“沉碲”时为使碲元素沉淀充分,应加入过量的硫酸
D.若提取过程碲元素的回收率为90%,则处理1 kg这种阳极泥最少需通
入标准状况下SO2 20.16 L
C
37
解析:由已知信息可知,TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱,与氢氧化钠反应生成Te的离子方程式为TeO2+2OH-====Te+H2O,故B正确;在“沉碲”的过程中,硫酸若过量,可能导致TeO2的溶解,造成产品的损失,故C错误;1 kg阳极泥中含有TeO2的质量为1 000 g×8%=80 g,碲元素的回收率为90%,则有80 g×90%=72 g的TeO2被还原,根据关系式:TeO2~2SO2,V(SO2)=×2×22.4 L ·mol-1=20.16 L,故D正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
5.纯磷酸可通过市售85%磷酸溶液减压蒸馏除水、结晶除杂得到。制备纯磷酸的实验装置如图所示(夹持装置略)。已知:纯磷酸熔点为42 ℃,磷酸纯化过程需要严格控制温度和水分,温度低于21 ℃易形成杂质2H3PO4·H2O(熔点为30 ℃),高于100 ℃则发生分子间脱水生成焦磷酸等。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
下列说法错误的是( )
A.装置m不能用球形冷凝管代替
B.实验选用水浴加热的目的包括使溶液受热均匀
C.磷酸过滤时需要控制温度低于20 ℃
D.磷酸中少量的水极难除去的原因是磷酸与水形成分子间氢键
C
39
解析:直形冷凝管一般用于冷凝收集,球形冷凝管一般用于冷凝回流,装置m用于产物的冷凝收集,不能用球形冷凝管代替,A正确;水浴加热可避免直接加热造成的局部过度剧烈,并能最大限度保证温度低于100 ℃,避免磷酸分子间脱水生成焦磷酸等,B正确;过滤时应控制温度为30~42 ℃,使磷酸以晶体形式存在,而杂质2H3PO4·H2O为液态,
从而通过过滤除去杂质,C错误;磷酸的结构简式为
2
3
4
5
6
7
8
9
1
,其
中的羟基可以与水分子形成氢键,从而提高除水难度,D正确。
6.(2025·辽宁朝阳模拟)碲被誉为金属性最强的非金属,某科研小组从碲渣(主要含有Cu2Te)中提取粗碲的工艺流程如图所示。下列有关说法
错误的是( )
2
3
4
5
6
7
8
9
1
已知:①“焙烧”后,
碲主要以TeO2形式存在;②TeO2微溶于水,易溶于强酸和强碱。
A.“焙烧”后铜以Cu2O形式存在
B.“碱浸”后过滤用到的主要仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒
C.“酸化”后生成Te(SO4)2
D.“还原”后,溶液的酸性减弱
D
41
解析:碲渣(主要含有Cu2Te )中通入O2焙烧,由于Cu2O在高温时比CuO稳定,所以Cu元素转化为Cu2O,Te元素转化为TeO2;加入NaOH溶液,Cu2O不溶,TeO2转化为Na2TeO3,过滤后得Cu2O滤渣,滤液为Na2TeO3溶液;加入稀硫酸进行酸化,Na2TeO3转化为Te(SO4)2,再加入Na2SO3溶液还原,发生的反应为Te4++2S+2H2O====Te+2S+4H+。A.由分析可知,“焙烧”后铜以Cu2O形式存在,A正确;B.“碱浸”后得到固液混合物,需进行过滤操作,过滤时用到的主要仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒,B正确;C.TeO2微溶于水,易溶于强酸,则加酸后,Na2TeO3先转化为TeO2,TeO2继续与硫酸反应,生成Te(SO4)2,C正确;D.“还原”时,发生的反应为Te4++2S+2H2O====Te+2S+4H+,则“还原”后,溶液的酸性增强,D错误。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
7.一种处理强酸性高浓度砷(As)、Cu2+废液并回收As2O3和海绵铜等的工艺流程如图:
2
3
4
5
6
7
8
9
1
下列说法正确的是( )
A.试剂X可以是FeO
B.加入NaHSO3发生反应后溶液的酸性增强
C.加入H2O2的主要目的是将过量NaHSO3氧
化成Na2SO4
D.达标废液中含有的溶质主要为Na2SO4
D
43
解析:置换出海绵铜的试剂X为Fe,故A错误;加入亚硫酸氢钠,反应的离子方程式为As+HS+2H+====S+HAsO2↓+H2O,反应后溶液的酸性减弱,故B错误;加入H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,通过调节溶液pH,使Fe3+完全转化为Fe(OH)3沉淀而除去,故C错误;流程中钠离子和生成的硫酸根离子没从体系中分离出去,故达标废液中含有的溶质主要为Na2SO4,故D正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
二、非选择题
8.硒是人体必需微量元素之一,含硒化合物在材料和药物领域具有重要应用。粗硒经过下列流程可获得亚硒酸钠(Na2SeO3)。请回答下列问题:
2
3
4
5
6
7
8
9
1
45
(1)硒与硫是同主族的相邻元素,Na2SeO3中硒的化合价为_______,硒
元素在周期表中的位置为__________________。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
+4价
第4周期ⅥA族
46
(2)已知在氧化器中粗硒转化为SeO2,则搅拌槽中发生主要反应的离子方程式为_________________________________。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
SeO2+2OH-====Se+H2O
47
(3)由滤液获取Na2SeO3·5H2O晶体的操作为____________________、过滤、洗涤。Na2SeO3·5H2O脱水制取Na2SeO3时,须在真空箱中进行,
原因是______________________________。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
蒸发浓缩、冷却结晶
防止Na2SeO3被空气中的氧气氧化
解析:由Na2SeO3溶液得到Na2SeO3·5H2O晶体,操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤;Na2SeO3·5H2O中硒的化合价为+4价,具有还原性,因此Na2SeO3·5H2O脱水制取Na2SeO3时在真空箱中进行,可以防止被空气中的O2氧化。
48
(4)吸入人体内的O2有2%转化为氧化性极强的“活性氧()”,它能加速人体衰老,被称为“生命杀手”。服用亚硒酸钠(Na2SeO3)能消除人
体内的活性氧()。由此判断下列说法正确的是______(填字母)。
A.活性氧发生氧化反应
B.Na2SeO3具有氧化性
C.Na2SeO3在反应中作还原剂
D.活性氧化合价升高
2
3
4
5
6
7
8
9
1
C
49
解析:因为“活性氧”氧化性极强,作氧化剂,发生还原反应,化合价降低,A、D错误;Na2SeO3能消除人体内的活性氧(),Na2SeO3作还原剂,具有还原性,B错误,C正确。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
50
(5)硒酸(H2SeO4)是中强酸,水溶液中的电离方程式为H2SeO4====H++HSe,HSe⥫⥬H++Se。25 ℃时,1 mol·L-1的H2SeO4溶液
中,HSe的电离度为α,则其电离常数K=____________(用含α的计算式表示,忽略水的电离)。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
mol·L-1
51
2
3
4
5
6
7
8
9
1
解析:H2SeO4的第一步电离完全电离,第二步不完全电离,1 mol·L-1的H2SeO4溶液中,HSe的电离度为α,则平衡时c(HSe)=(1-α) mol·L-1,
c(H+)=(1+α) mol·L-1,c(Se)=α mol·L-1,所以电离常数K==
mol·L-1。
9.(2025·浙江杭州模拟)三氯氧磷(POCl3)是一种化工原料,可用于制取有机磷农药、长效磺胺药物等,还可用作染料中间体、有机合成的氯化剂和催化剂、阻燃剂等。利用O2和PCl3为原料可制备三氯氧磷,其制备装置如图所示(夹持装置略去):
2
3
4
5
6
7
8
9
1
53
已知PCl3和POCl3的性质如表:
2
3
4
5
6
7
8
9
1
熔点/℃ 沸点/℃ 其他物理或化学性质
PCl3 -112.0 76.0 PCl3和POCl3互溶,均为无色液体,遇水均剧烈水解,发生复分解反应生成磷的含氧酸和HCl
POCl3 1.25 106.0
54
回答下列问题:
(1)仪器乙的名称是____________,进水口为_____(填“a”或“b”)。
(2)装置B中长颈漏斗的作用是____________________________________ ____________________________。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
球形冷凝管
a
平衡气压(或与大气相通,保持装置压强恒定或防止装置内压强过大)
55
(3)干燥管中碱石灰的作用是_________________________________
____________。
(4)装置C中发生反应的化学方程式:_______________________,用温度计控制温度在60~65 ℃,温度不宜过高也不宜过低的原因是
__________________________________________________。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
防止空气中的水蒸气进入装置C导致
产物水解
2PCl3+O22POCl3
温度低,反应速率小,温度高,原料易挥发,利用率低
56
(5)通过佛尔哈德法可以测定三氯氧磷产品中Cl元素含量,实验步骤如下:
Ⅰ.取a g产品于锥形瓶中,加入足量NaOH溶液待完全水解后加稀硝酸至溶液呈酸性。
Ⅱ.向锥形瓶中加入0.100 0 mol·L-1 AgNO3溶液20.00 mL,使Cl-完全沉淀。
Ⅲ.向其中加入2 mL硝基苯,用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
Ⅳ.加入指示剂,用c mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量Ag+至终点,记录所用体积为V mL。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
57
①滴定选用的指示剂是____________(填字母)。
a.FeCl2
b.NH4Fe(SO4)2
c.淀粉
d.甲基橙
2
3
4
5
6
7
8
9
1
b
已知:Ksp(AgCl)=1.77×10-10 mol2·L-2,Ksp(AgSCN)=1.03×10-12 mol2·L-2。
58
②实验过程中加入硝基苯的目的是__________________________________ ____________________。
③所测Cl元素含量为___________________________(列出表达式)。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
使生成的沉淀被硝基苯覆盖,防止AgCl转化为AgSCN
×100%
59
解析:用c mol·L-1 NH4SCN溶液滴定过量的银离子至终点,当滴定达到终点时,NH4SCN稍过量一点,加入NH4Fe(SO4)2作指示剂,铁离子与硫氰酸根离子反应使溶液变红,故选b;加入硝基苯可将生成的氯化银沉淀与溶液隔开,如果不加硝基苯,根据Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN),可知在水溶液中部分氯化银可以转化为AgSCN,使得实验中生成的AgSCN偏多,测定结果将偏小;n(Cl)=0.100 0 mol·L-1×20.00×
10-3 L-cV×10-3 mol=(2.0-cV)×10-3 mol,则m(Cl)=35.5×(2.0-cV)×10-3 g,所测Cl元素含量为×100%。
2
3
4
5
6
7
8
9
1
$$