【題目】第VA族元素單質(zhì)及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的用途。
(1)下列說法正確的是__________(填序號)。
a.含氧酸的酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4 b.原子半徑:S >P>As
c.氫化物的穩(wěn)定性NH3>PH3> AsH3d.AsH3電子式是
(2)雌黃(As2S3 )和雄黃(As4S4)都是自然界中常見的砷化物,早期都曾用作繪畫顏料,因都有抗病毒療效也用來入藥。砷元素有+2、+3兩種常見價態(tài)。一定條件下,雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。
①Ⅱ中若1molAs4S4反應轉(zhuǎn)移28mole-,a物質(zhì)是__________。
②Ⅰ中反應的離子方程式是____________________________________。
(3)亞砷酸(H3AsO3)可以用于治療白血病,其在溶液中存在多種微粒形態(tài),各種微粒物質(zhì)的量分數(shù)與溶液的pH關(guān)系如圖所示。
①人體血液的pH在7.35~7.45 之間,用藥后人體中含砷元素的主要微粒是___________。
②H3AsO3的一級電離常數(shù)是6×10-10mol·L-1,n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1時,溶液的pH=___________(列出計算式即可)。
(4)由輝鉍礦(主要成分為Bi2S3,含雜質(zhì)PbO2等)制備Bi2O3的工藝如圖所示:
①“浸出”時Bi2S3與FeCl3 溶液反應的離子方程式為________________________________。
②“置換”時生成單質(zhì)鉍的離子方程式為____________________________________。
③“粗秘”中含有的雜質(zhì)主要是Pb,通過熔融鹽電解精煉可達到除雜的目的,其裝置示意圖如所示。電解后陽極底部留下的為精鉍。寫出陽極電極反應的方程式__________________________。
【答案】 ac SO2 2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4 H3AsO3 10-lg6 Bi2S3+6Fe3+=6Fe2++3S+2Bi3+ 2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi Pb-2e-=Pb2+
【解析】(1)a項,同主族元素,原子序數(shù)越大非金屬性越弱,最高價氧化物對應水化物的酸性越弱,所以酸性:HNO3>H3PO4>H3AsO4,故a正確;b項,同周期元素原子序數(shù)越大半徑越小,同主族元素原子序數(shù)越大半徑越大,所以原子半徑:S<P<As,故b錯誤;c項,同主族元素,原子序數(shù)越大非金屬性越弱,氫化物的穩(wěn)定性越小,所以穩(wěn)定性:NH3>PH3>AsH3,故c正確;d項,AsH3電子式是,故d錯誤。
(2)①如圖所示,As4S4與O2反應,生成As2O3和物質(zhì)a,1molAs4S4反應轉(zhuǎn)移28mole-,根據(jù)得失電子守恒,1mol-3價的S失去7mole-,則生成+4價S的氧化物,故物質(zhì)a為SO2。②反應Ⅰ為As2S3在酸性條件下與Sn2+反應生成As4S4、H2S和Sn4+,根據(jù)原子守恒和電荷守恒,離子方程式為:2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4。
(3)①由圖像可得,pH在7.35~7.45之間時,含砷元素的主要微粒是H3AsO3。②H3AsO3的一級電離常數(shù)是6×10-10mol·L-1,則Ka1==6×10-10mol·L-1,又因為n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1,則c(H3AsO3)=c(H2AsO3-),所以c(H+)=6×10-10mol·L-1,因此pH=-lgc(H+)=-lg(6×10-10)=10-lg6。
(4)①分析流程可得,輝鉍礦加入FeCl3溶液和鹽酸,FeCl3將-2價S氧化為S單質(zhì),同時生成FeCl2和BiCl2,鹽酸可防止FeCl2和BiCl2水解生成不溶性沉淀,故“浸出”時Bi2S3與FeCl3溶液反應的離子方程式為:Bi2S3+6Fe3+=6Fe2++3S+2Bi3+。②浸出液主要含Fe2+和Bi3+,加入鐵粉發(fā)生置換反應生成粗鉍,離子方程式為:2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi。③“粗秘”中含有的雜質(zhì)主要是Pb,通過熔融鹽電解精煉可達到除雜的目的,電解后陽極底部留下的為精鉍,則電解精煉時粗鉍作陽極,Pb發(fā)生氧化反應生成Pb2+進入溶液,故陽極電極反應式為:Pb-2e-=Pb2+。
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【題目】下列指定反應的離子方程式正確的是
A. NO2通入水中:3NO2+H2O=2H++2NO2-+NO
B. Fe(OH)3溶于HI溶液:Fe(OH)3+3H+=Fe3++3H2O
C. (NH4)2SO4溶液中加入Ba(OH)2溶液:NH4++SO42-+Ba2++OH-=BaSO4↓+NH3·H2O
D. 向NaAlO2溶液中滴入NaHCO3溶液產(chǎn)生白色沉淀:AlO2-+HCO3-+H2O=Al(OH)3↓+CO
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【題目】Ⅰ.尿素[CO(NH2)2]是一種非常重要的高效氮肥,工業(yè)上以NH3、CO2為原料生產(chǎn)尿素,該反應實際為兩步反應:
第一步:2NH3(g)+CO2(g)===H2NCOONH4(s) ΔH=-272kJ·mol-1
第二步:H2NCOONH4(s)===CO(NH2)2(s)+H2O(g) ΔH=+138kJ·mol-1
(1)寫出工業(yè)上以NH3、CO2為原料合成尿素的熱化學方程式:_________________________
(2)某實驗小組模擬工業(yè)上合成尿素的條件,在一體積為0.5 L密閉容器中投入4 mol氨和1mol二氧化碳,實驗測得反應中各組分的物質(zhì)的量隨時間的變化如下圖所示:
已知總反應的快慢由慢的一步?jīng)Q定,則合成尿素總反應的快慢由第_________步反應決定,總反應進行到_________min時到達平衡。
(3)電解尿素[CO(NH2)2]的堿性溶液制純凈氫氣的過程中同時產(chǎn)生氮氣。電解時,陽極的電極反應式為________________________________。
Ⅱ.用焦炭還原NO2的反應為:2NO2(g)+2C(s ) N2(g)+2CO2(g),在恒溫條件下,1 mol NO2和足量C發(fā)生該反應,測得平衡時NO2和CO2的物質(zhì)的量濃度與平衡總壓的關(guān)系如圖所示:
①A、B兩點的濃度平衡常數(shù)關(guān)系:Kc(A)_______Kc(B) (填 “﹥”、“<”或“﹦”)。
②計算C點時該反應的壓強平衡常數(shù)Kp(C)=______(Kp是用平衡分壓代替平衡濃度計算,分壓=總壓×物質(zhì)的量分數(shù))。
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【題目】在無色透明溶液中,下列各組中的離子一定能大量共存的是( 。
A.K+、H+、SO42-、MnO4-B.Na+、Ca2+、Cl-、NO3-
C.Ag+、H+、Cl-、CH3COO-D.Ba2+、K+、OH-、SO42-
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【題目】某澄清混合溶液中所含離子的濃度如下表所示,則M可能為( 。
離子 | NO3- | SO42- | H+ | M |
濃度/(mol/L) | 2 | 1 | 2 | 2 |
A.Cl-B.Ba2+C.Na+D.Mg2+
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【題目】Fe2O3+2AlAl2O3+2Fe所屬基本反應類型是______。在該反應中______元素的化合價升高,該元素的原子______電子,被______。該反應中,F(xiàn)e2O3發(fā)生了________反應,Al發(fā)生了______反應,______是氧化劑,__是還原劑,______是氧化產(chǎn)物,_____是還原產(chǎn)物。
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【題目】下列有關(guān)金屬鈉的說法中,不正確的是
A.鈉應保存在煤油中
B.鈉在氧氣中燃燒生成淡黃色的Na2O2
C.鈉可以從硫酸銅溶液中還原出銅單質(zhì)
D.鈉元素在自然界中都是以化合態(tài)存在
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【題目】取碘水四份于試管中,編號為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ,分別加入苯、CCl4、酒精、NaCl溶液,振蕩后靜置,現(xiàn)象正確的是( 。
A.Ⅰ中溶液分層,下層呈紫紅色B.Ⅱ中溶液分層,下層呈紫紅色
C.Ⅲ中溶液分層,下層呈棕黃色D.Ⅳ中溶液分層
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【題目】利用鋅冶煉廢渣(ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2)制備ZnSO4和Fe2O3的實驗流程如下:
已知:“堿浸”時,NaOH溶液濃度越大越粘稠,越容易生成鋁硅酸鈉沉淀。
(1) “水浸”階段需在70~80℃條件下進行,適宜的加熱方式為________________。
(2)“氧化”階段是將Fe2+氧化后進一步生成Fe(OH)3,從反應產(chǎn)物的角度分析,以氯水替代H2O2的缺點是①使ZnSO4中混有ZnCl2;②________________。
(3)“灼燒”時FeS2發(fā)生反應的化學方程式為________________。使用的裝置如右圖,儀器a的名稱為________________。
(4) “堿浸”階段,在其它條件不變的情況下,所得固體中Fe2O3含量隨NaOH溶液的濃度的增大而增大,但當氫氧化鈉濃度大于12 mol·L-1時,Fe2O3含量反而降低,其原因是________________。
(5)“濾液Ⅰ”溶質(zhì)主要是ZnSO4和CuSO4。已知硫酸鋅晶體的溶解度隨溫度變化如右圖,請設計從“濾液Ⅰ”中獲取ZnSO4晶體的實驗方案:________________(實驗中須使用的試劑有:Zn粉、稀H2SO4、酒精)。
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