题目内容

【题目】第五主族的磷单质及其化合物在工业上有广泛应用.

(1)同磷灰石在高温下制备黄磷的热化学方程式为:

4Ca5(PO4)3F(s)+21SiO2(s)+30C(s)═3P4(g)+20CaSiO3(s)+30CO(g)+SiF4(g)H

已知相同条件下:

4Ca3(PO4)2F(s)+3SiO2(s)═6Ca3(PO4)2(s)+2CaSiO3(s)+SiF4(g)H1

2Ca3(PO4)2(s)+10C(s)═P4(g)+6CaO(s)+10CO(g)H2

SiO2(s)+CaO(s)═CaSiO3(s)H3

用△H1H2和△H3表示△H,则△H=______

(2)三聚磷酸可视为三个磷酸分子(磷酸结构式如图)之间脱去两个水分子产物,其结构式为______,三聚磷酸钠(俗称五钠”)是常用的水处理剂,其化学式为______

(3)次磷酸钠(NaH2PO2)可用于工业上的化学镀镍.

①化学镀镍的溶液中含有Ni2+H2PO2,在酸性等条件下发生下述反应:

(a)      Ni2++      H2PO2+            Ni++      H2PO3+      

(b)6H2PO2+2H+═2P+4H2PO3+3H2

请在答题卡上写出并配平反应式(a) ___________________________

②利用①中反应可在塑料镀件表面沉积镍﹣磷合金,从而达到化学镀镍的目的,这是一种常见的化学镀.请从以下方面比较化学镀与电镀.

方法上的不同点:______

原理上的不同点:______

化学镀的优点:______

【答案】1△H1—3△H2+18△H3 2分)

22分) ,Na5P3O102分)

32Ni2++1H2PO2+1H2O→2Ni++1H2PO3+2H+3分)

化学镀中镀件直接与电解质溶液接触反应;(2分)

电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层;化学镀是利用化学腐蚀反应;电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应; (2分)

装置简便,节约能源,操作简便 (2分)

【解析】

试题(1)热化学方程式4Ca5PO43Fs+2lSiO2s+30Cs=3P4g+20CaSiO3s+30COg+SiF4可以将下列三个反应相加得到:4Ca5PO43Fs+3SiO2s=6Ca3PO42s+2CaSiO3s+SiF4g△H16Ca3PO42s+30Cs=3P4g+18CaOs+30COg3△H218SiO2s+18CaOs=18CaSiO3s18△H3;根据盖斯定律可得△H=△H1+3△H2+18△H3

2)一个磷酸中的羟基与另一个磷酸的H之间可以脱水.结构式则为五钠即五个钠原子,所以三聚磷酸钠的化学式为Na5P3O10

3a)根据得失电子守恒:镍元素的化合价降低了1价,磷元素的化合价升高的2价,所以根据原子守恒结合电荷守恒可得配平的方程式为:H2O+2Ni2++H2PO2-+═2Ni++H2PO3-+2H+

从方法上分析,电镀是利用电解原理通过外加直流电源,在镀件表面形成的镀层,镀层一般只有镍,而化学镀是利用氧化还原反应镀件直接与电解质溶液接触,在塑料镀件表面沉积镍-磷合金,这是两者的不同;从原理上分析,电镀通过外加电流,在镀件外形成镀层,化学镀是利用化学腐蚀反应,电镀是利用电解池,外加电流进行氧化还原反应;化学镀的优点为:装置简便,节约能源,操作简便,化学镀对镀件的导电性无特殊要求。

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【题目】工业上采用化学沉降法处理酸性高浓度含砷废水(砷主要以亚砷酸H3AsO3形式存在),同时从沉渣中还可以提取出常用的中药药剂As2O3,基本实现了废水处理过程的三废零排放。工艺流如下:

回答下列问题:

(1)H3AsO3中,砷元素的化合价为__________

(2)H3AsO3是三元弱酸第一步和第二步电离是通过和水中的OH-结合实现的第三步则直接电离出H+,第一步电离方程式为H3AsO3+H2O[As(OH)4]-+H+,则第二步电离方程式为________________________________

(3)已知:As2S3与过量的S2-存在以下反应:As2S3(s)+3S2-(aq) 2AsS33-(aq); “一级沉砷FeSO4的作用是___________________________________________________

(4)“二级沉砷后,滤渣A的主要成分,除含有Ca3(AsO4)2 、FeAsO4、Fe(OH)3外,还有________(写化学式)。

(5)写出过程中,由Na3AsO4制备As2O3 的离子方程式 ____________________________

(6)砷酸(H3AsO4)分步电离的平衡常数(25℃)为:K1=5.6×103 K2=1.7×107 K3=4.0×1012, Na3AsO4的第一步水解的离子方程式为:AsO43+H2OHAsO42+OH,该步水解的平衡常数(25℃)为__________(保留两位有效数字)。

(7)雌黄(As2S3)和雄黄(As4S4 )是自然界中常见的砷化物,一定条件下,两者的转化关系如下图所示。若反应中,1mol As4S4(其中As元素的化合价为+2价)参加反应时,转移28mole-,则物质a_________

【题目】ClO2是一种易溶于水难溶于有机溶剂的气体,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某同学在实验室中制取ClO2,并探究其性质。回答下列问题:

Ⅰ.ClO2的制备

实验室制备ClO2的反应原理为2NaClO2 + Cl2 = 2ClO2 + 2NaCl,装置如下图所示:

(1)装置A烧瓶中发生反应的离子方程式为___________________________

(2)装置B中盛放的最佳试剂为________(填字母代号);

a.NaOH溶液  b.浓硫酸  c.饱和食盐水  d.CCl4 e.饱和石灰水

(3)控制滴加浓盐酸的速率,使产生的气体缓缓通过装置D,其目的是______________________________________________________________

Ⅱ.探究ClO2的氧化性,按下图所示装置进行实验:

(4)完成下列表格中的空格:

洗气瓶

现象或作用

解释原因

X

溶液由浅绿色变成棕黄色

反应的离子方程式为_________________

Y

溶液中出现淡黄色沉淀

反应的离子方程式为______________

Z

NaOH溶液的作用是________________________

反应的化学方程式为

2NaOH + 2ClO2 = NaClO2 + NaClO3 + H2O

Ⅲ.测定水中的浓度

用碘量法测定水中ClO2浓度的实验步骤:取100 mL的水样加稀硫酸调节pH2~3,加入一定量的KI溶液,充分振荡后,再加入几滴指示剂,用2.0×104 mol/L标准Na2S2O3溶液进行滴定(已知:2ClO2 + 10I- + 8H+ = 5I2 + 2Cl- + 4H2O ;2S2O32 + I2 = S4O62 + 2I )。

(5)若达到滴定终点时,消耗15.00 mL 标准Na2S2O3溶液,则水样中ClO2的浓度是 _________ mol/L。

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