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p区元素知识归纳及解题分析2


例19:砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼 提纯Cu和Pb的烟道灰中,可获得大量的砒霜,它是含As 75.74%的氧化物,它 形成分子晶体。 1、画出砒霜的分子结构图。 2、砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。其中后两 个也能用H2S从As(III)和As(V)的盐酸溶液中沉淀出来。 (1)画出As4S4的分子结构图。 (2)写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。 3、试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°、 93.6°、91.8°和91.3°。 4、砒霜是剧毒物质,法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒: 把试样与锌和硫酸混和,若试样中含有砒霜,则会发生反应生成砷化氢;在无 氧条件下,将生成的砷化氢导入热的玻璃营中,在试管加热的部位砷化氢分解 形成亮黑色的“砷镜”。写出有关的化学方程式。 5、“砷镜”和“锑镜”的差异是马氏试砷法的一个判断依据,请指出这种差 异的化学原理。 6、假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾(K3AsO3)样品2.30 g,产生的AsH3 再用I2氧化至砷酸需要I2 8.50 g。试确定这种亚砷酸钾(K3AsO3)样品的纯度?
(1)砒霜中毒常用Fe(OH)2解毒,河水被As(III)污染后不适 宜用Fe(OH)2来处理为何?用熟石灰是常用方法,写出相关方 程式。 (2)法医检验砒霜中毒使用了Zn粉、盐酸,还使用NaClO, 为什么要使用它,写出方程式。
(3)设计测定As2O3和As2O5混合物含量的实验步骤,写出相 关方程式与As2O3百分含量计算式。
1、N2H4H2O 2、2NaOH + Cl2 === NaClO + NaCl + H2O NH2CONH2 + NaClO +2NaOH ==== N2H4H2O + NaCl + Na2CO3 3、 (1)尿素水解 NH2CONH2 + 2NaOH === 2NH3 + Na2CO3 (2)肼被氧化 NH2NH2 + 2NaClO === N2 + 2H2O + 2NaCl (或 N2H4H2O被氧化) 4、蒸馏 5、(NH2OH)HX+ SO3 == (NH2OSO3H)HX, (NH2OSO3H)HX+4NH3 === N2H4 + (NH4)2SO4 +NH4X
例18:某砷的化合物是容易升华的固体,其蒸气含有 A的二聚 体。为确定A的组成,先用稀硝酸处理0.2639克A,过滤掉生成 的黄色沉淀后,将所得到的的溶液调节 pH值到8,以淀粉为指 示剂,用2.50×10-2 mol/L的(KI3的浓度,KI过量,其浓度大 于该值的 4 倍)标准液滴定至终点,消耗 20.00 mL。将滴定后 的溶液酸化,溶液变成深蓝色,用 0.100 mol/L的Na2S2O3 标准 液滴定至刚好无色,消耗40.00 mL。 1、通过计算确定A的组成。 2、写出A与稀硝酸反应的方程式。 3、写出滴定反应涉及的化学方程式。 4、写出A用NaOH溶液溶解的化学方程式。 5 、某同学在滴定过程中酸化时加入的酸过多,对结果有何影 响?为什么?
1、Pb3O4+4HAc=2Pb(Ac)2+PbO2+2H2O PbO2+3I-+4HAc=Pb(Ac)2+I3-+2H2O+2Ac- I3-+2S2O32-=3I-+S4O62- Pb(Ac)2+H2Y2-=PbY2-+2HAc 2 、由于HNO3 易氧化 I- ;H2SO4会生成PbSO4 沉淀分; HCl 能与 PbO2 反应; 而HAc既不会被 Pb(Ⅳ)所氧化,又不会氧化后来加入的 I-,同时还能避免 生成PbI2沉淀(PbI2溶于HAc),所以相比之下以选择HAc最为合适。 准确滴定Pb2+离子,选择溶液最佳酸度也是一个重要因素。当溶液pH较小 时,EDTA酸效应增强,导致EDTA阴离子(Y4-)浓度太小,不利PbY2- 的生成;若溶液pH较大,Pb2+离子又会水解。[一般来说,pH大应有利于 PbY2-的生成,但当pH为7.2时,Pb2+(起始浓度 0.01mol/L)开始水解, 再考虑到二甲酚橙指示剂仅限于 pH < 6.3 的溶液使用,因此选择 HAc - NaAc为缓冲剂比较适宜。] 3、n(PbO2)=1/2c(S2O32-)×V(S2O32-) n(PbO)=c(EDTA)×V(EDTA)-n(PbO2) 4、实现了连续操作,能有效地节约实验时间;另外,由于避免了溶液的转 移和固体的过滤、洗涤操作,从而降低了实验误差,使测定结果重现性较 好,更符合滴定操作要求。
例16:使多磷酸钠通过氢型阳离子交换树脂,交换后的溶 液用0.100 mol/L氢氧化钠滴定,在消耗42.00 mL和50.00 mL时即对应pH值为4和9时各有一个终点,若多磷酸盐是 链状结构,回答下列问题: (1)为什么有两个终点?
(2)链上平均磷原子数是多少?
例17:砒霜的主要成分是As2O3,剧毒。
硼族元素 1、硼的两性与亲氧性、亲氟性 2、硼的化合物的缺电子性 3、硼的卤化物水解与硅的卤化物水解机制 4、硼酸的特殊性 5、硼酸盐的结构 OH 6、无机苯与白石墨 7、铝的冶炼 O B O
HO B O B O B O OH
2 OH
例12: NO与超氧离子(O2—)反应,该反应的产物本题用 A 为代 号。 A 被认为是人生病,如炎症、中风、心脏病和风湿病等引起 大量细胞和组织毁坏的原因。科学家用生物拟态法探究了 A 的基 本性质,如它与硝酸根的异构化反应等。他们发现,当16O标记的 A在18O标记的水中异构化得到的硝酸根有 11% 18O,可见该反应 历程复杂。回答如下问题: 1、写出A的化学式。写出NO跟超氧离子的反应。这你认为A离子 的可能结构是什么?试写出它的路易斯结构式(即用短横表示化 学键和用小黑点表示未成键电子的结构式)。 2、A离子和水中的 CO2迅速一对一地结合。试写出这种物种可能 的路易斯结构式。 3、含Cu+离子的酶的活化中心,亚硝酸根转化为一氧化氮。写出 Cu+和NO2-在水溶液中的反应。 4、在常温下把NO气体压缩到100个大气压,在一个体积固定的容 器里加热到 50℃,发现气体的压力迅速下降,压力降至略小于原 压力的2/3就不再改变,已知其中一种产物是 N2O,写出化学方程 式。并解释为什么最后的气体总压力略小于原压力的2/3。
1、As︰O=2︰3;;As4O6 2、(1)画出As4S4的分子结构图。 (2)写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。 As2O3+6NaOH=2Na3AsO3+3H2O; 2Na3AsO3+6H2S=As2S3+3Na2S+6H2O 3、因为电负性N>P>As>Sb。电负性越大的原子把成键电子 拉向自己的能力越强,使得共用电子对与成键电子间排斥力增 大,使键角增大。所以NH3>PH3>AsH3>SbH3。又因为N无d 轨道,孤对电子无法离域,对成键电子的排斥力就小得多,所 以NH3的键角大得多。 4、As2O3+6Zn+6H2SO4=2AsH3+6பைடு நூலகம்nSO4+3H2O AsH3=2As+3H2 5、氧化能力:SbO43>ClO>AsO43 6、4I2~AsH3~K3AsO3 m=2.01 g K3AsO3%=2.01/2.30×100%=87.4%
例14:无机原料A是一种重要的还原剂,式量为50.07,为无色透 明液体,具有弱碱性和弱还原性。我国生产 A的工厂全部用尿 素法合成,方法如下:氯气通入氢氧化钠溶液中(保持较低温 度),在碱过量的下,加入尿素及催化剂,得 A的粗品,最后 精制而成。 1、推测A的结构简式 2、写出尿素法合成A的主反应方程式 3、写出可能存在的副反应方程式(至少两个) 4、如何精制A的粗品? 5、国外报道了一种新的合成 A的方法,产率可达到90-100%, 用B(式量为33.03)的盐酸盐用SO3 磺化得物质C,再将C与氨 反应得到A。写出所涉及的反应方程式。
例13:有甲乙两种相同元素组成的二元化合物,它们如果用氧 气充分氧化都不残留固体物质,先将它们以适当比例混合,测 得1 atm、127 oC时混合气体的密度为0.6825 g/dm3。混合物充 分燃烧后的产物通过浓硫酸或无水氢氧化钠,失重一样,留下 一种无色、无臭、无味的气体,在空气中不起变化,其体积相 当于同状态时原混合气体体积的68%。如果甲燃烧,燃烧产物 通过浓硫酸后,留下的气体体积与同状态时甲的体积相同,密 度只有甲的7/8。根据实验数据,导出甲乙的分子式及其组成。 NH3,64% N2H4,36%
例 20 : Pb3O4 为红色粉末状固体。该物质为混合价态氧化物, 化学式可写成 2PbO· PbO2实验,其中 Pb(Ⅱ)占约2/3, Pb(Ⅳ)约 占1/3。下面是测定Pb3O4中PbO和PbO2组分的实验: 准确称取0.0400 g~0.0500 g干燥好的Pb3O4固体,置于250 mL 锥形瓶中。加入HAc-NaAc(1︰1)10 mL,再加入0.2 mol/L KI 溶液 1 ~ 2 mL 充分溶解,使溶液呈透明橙红色。加 0.5 mL 2%淀粉溶液,用0.0100 mol/L Na2S2O3标准溶液滴定使溶液由 蓝色刚好褪去为止,记下所用去的 Na2S2O3 标准溶液的体积为 V(S2O32-)。再加入二甲酚橙3~4滴,用0.0100 mol/L EDTA标 准液滴定溶液由紫红色变为亮黄色时,即为终点。记下所消耗的 EDTA溶液的体积为V(EDTA)。 1、写出上述实验原理中的化学方程式; 2、溶解Pb3O4固体为什么用HAc,而不用常见的硫酸、盐酸、 硝酸?使用缓冲溶液HAc-NaAc对后面的实验有什么意义? 3、写出Pb3O4中PbO和PbO2组分的物质的量 4、评价该滴定实验有什么特点(优点)?
氮族元素 1、氮气、氮的氢化物、氮的氧化物 2、亚硝酸与硝酸 3、磷的同素异形体,白磷解毒 4、磷的卤化物与氧化物 5、正磷酸、焦磷酸、与偏磷酸的鉴别 6、亚磷酸与次磷酸的还原性与酸性 7、磷的卤化物(PNCl2)n 8、砷、锑、铋的硫化物 9、AsO33-的还原性与AsO43-的氧化性
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