p区元素知识归纳及解题分析.ppt

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,碳族元素 1、碳的同素异形体，Cn，12个五元环，0.5n-10个六元环，1.5n条棱。 2、CO与CO2 3、碳酸盐的热稳定性 4、硅烷、硅的卤化物 5、硅酸盐的结构 6、PbO2的氧化性 7、Pb(NO3)2的溶解性 8、PbAc2的溶解性 9、Pb的难溶物,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 6、无机苯与白石墨 7、铝的冶炼,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、ONO2 NOO2ONO2 2、O2NOCO2 或ONO2CO2（把O合在一起写也算对） 3、NO2Cu+2H+ NOCu2+H2O 4、3NON2ONO2 发生2NO2N2O4的聚合反应，因此最后压力仅略低于2/3。,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。,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15：将NH4Cl溶液用盐酸调制成pH=4的溶液，然后进行电解，发现制成了一种常见的二元化合物A，用空气把气体产物带出电解槽即得到较为纯净的A。A是一种挥发性的易爆炸的浓稠液体，沸点只有700C，其结构与NH3相似。 1、试确定A，写出生成A的离子方程式。 2、比较A和NH3的极性大小。 3、将A与NaClO2按物质的量之比1:6混合，可得到一种绿色环保的消毒剂B以及能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体C。A的消毒效果是同质量的Cl2的2.63倍。试写出其反应的离子方程式。 4、已知A中两元素的电负性相同。试设计一个试验确定A中哪一种元素带部分正电荷，哪一种元素带部分负电荷？简述其实验步骤。,1、 A：NCl3；NH43Cl2HNCl33H2 2、NCl3的极性小于NH3的极性。 3、NCl33H2O6ClO26ClO23Cl3OHNH3 4、将NCl3水解。看看水解产物。若产物是HNO2和HCl，即N显正性，Cl显负性；若产物是NH3和HOCl，那么N和Cl的正、负性恰好相反。实验事实是：NCl3的水解产物是N2和HCl，可以想象N2只能是HOCl氧化NH3的产物，HNO2和HCl间不可能产生N2，所以A中N元素带部分负电荷Cl氯元素带部分正电荷。,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。 （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。,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2.5010-2 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、As(III):0.5 mmol As(总):2 mmol，As(V):1.5 mmol m(As)=0.14984 g；其他部分为0.11406，其他部分式量：4As:228.12；讨论3S、4S、5S均无结果，对应有S6H4O2。其他部分式量：2As:114.06；对应有S3H2O。 As2O3.H2O 2、2As2S3.H2O+6HNO3+H2O=H3AsO3+3H3AsO4+6S+6NO 3、3个方程式略。 4、As2S3.H2O+6NaOH=Na3AsO3+Na3AsS3+4H2O 5、消耗的硫代硫酸钠量更多，因为强酸性下硫代硫酸钠发生分解反应。,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HXH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、AsO23；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。 As2O36NaOH2Na3AsO33H2O； 2Na3AsO36H2SAs2S33Na2S6H2O 3、因为电负性NPAsSb。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NH3PH3AsH3SbH3。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、As2O36Zn6H2SO42AsH36ZnSO43H2O AsH32As3H2 5、氧化能力：SbO43ClOAsO43 6、4I2AsH3K3AsO3 m2.01 g K3AsO32.01/2.3010087.4,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2PbOPbO2实验，其中Pb()占约2/3，Pb()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 g0.0500 g干燥好的Pb3O4固体，置于250 mL锥形瓶中。加入HAcNaAc（11）10 mL，再加入0.2 mol/L KI溶液12 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34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HAcNaAc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）？,1、Pb3O44HAc2Pb(Ac)2PbO22H2O PbO23I4HAcPb(Ac)2I32H2O2Ac I32S2O323IS4O62 Pb(Ac)2H2Y2PbY22HAc 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()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pH6.3的溶液使用，因此选择HAcNaAc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21：由实验事实推定化学反应方程式： Na2S2O3是常用的还原剂，与弱氧化剂（如I2）作用，被氧化成Na2S4O6。现有下列实验事实： （1）将10.0 mL SO2水溶液稀释到500.0 mL，取稀释溶液10.0 mL加到25.0 mL碘溶液中。滴定过量碘需要9.30 mL含S2O32为0.1 mol/L的硫代硫酸盐溶液。若取25.0 mL的上述碘溶液需要此硫代硫酸盐溶液22.5 mL。 （2）10.0 mL S2Cl2（密度为1.68 g/mL）溶于石油醚中，得到100 mL有色溶液，将它慢慢加到50.0 mL上述原始SO2水溶液中，并振荡，当有色溶液加到66.7 mL时，反应达到完全。水层以KOH水溶液进行中和，得到无水钾盐的结晶，除水外，唯一的另一产物KCl保留在水溶液中。 （3）称取上述无水钾盐50.0 mg作为试样，溶解在50HCl水溶液中，它需要与23.2 mL含IO3为0.025 mol/L的碘酸钾溶液完全反应。 试推定：1、SO2和S2Cl2在水溶液中的反应方程式； 2、无水钾盐和KIO3在50HCl水溶液中的反应方程式。 先求碘溶液浓度，再求稀释后SO2水溶液浓度，然后求原始SO2水溶液的浓度，再求S2Cl2与SO2反应的物质的量之比，并书写反应式，最后求无水钾盐(即K2S4O6)与KIO3反应的物质的量之比，并书写反应式。,10.0稀溶液中n(SO2)=n(I2)=0.66 (mmol)； n(SO2):n(S2Cl2)=2500.66:(16.80.667/0.1349)=2 S2Cl22SO22H2OH2S4O62HCl 2K2S4O67KIO310HCl7ICl8KHSO43KClH2O,例22：下列六种化合物（AF）中含有的元素不多于三种，且分子内所含X、Y元素的质量分数及化合物的部分性质列于下表。根据上表有关信息回答下列问题： 1、计算化合物D的相对分子质量。 2、确定六种化合物的化学式，写出推理和计算过程。,1、66.6 3、要点之一：D中所含的另一种元素的总式量为：66.5(10.42110.5338)=3，元素的相对原子质量比3小的唯有H元素，故D分子中必有3个氢原子。 要点之二：据要点之一，推定E为氢化物，设其分子式为XHn，X的相对原子质量为a，则： ，a=7n，经讨论，当n=4，a=28时符合题意。因此X为Si。 要点之三：据要点一与要点二可立即假设D为SiH3Y。 四：设Y的相对原子质量为b，据得b=35.5，故Y是Cl 。 五：由F中X、Y的质量分数，可求得其最简式为SiCl3，从价态不难得出F的分子式为Si2Cl6。 因此各物质分别为：A.SiCl4； B.SiHCl3； C.SiH2Cl2； D.SiH3Cl； E.SiH4； F.Si2Cl6。,例23：据科学时报报道俄罗斯科学家最近合成了质量数为381的第166号化学元素，这项成果又填补了门捷列夫元素周期表上一个空白。据国际文传电讯社报道，第166号化学元素是设在莫斯科郊区的杜布纳核联合研究所的科学家合成的。该研究所所长弗拉基米尔卡德舍夫斯基近日向媒体宣布说，新元素是7月19日在加速器上通过20782Pb和4421Sc获得的，它存在了千分之50秒的时间，后迅速发生衰变成稳定的20983Bi。则该元素： 1、在周期表中的位置（周期、族）？ 2、是金属还是非金属？ 3、最高氧化态？ 4、电子构造？（原子实用原子序数代替） 5、合成该元素的方程式？ 6、该元素变成稳定的20983Bi的过程中发生了多少次和衰变？,1、8，VIA；2、金属；3、+6；4、1185g18 6f14 7d10 8s2 8p4；5、44421Sc +20782Pb =381166+210n；6、43，3。,例24：纯硫酸表现出强烈的自电离作用： H2SO4 + H2SO4=H3SO4+ + HSO4- K1=1.710-4 (mol/Kg)2 由于脱水作用，因而还有几个附加平衡存在： H2O + H2SO4=H3O+ + HSO4- K2=1.0 (mol/Kg) H2SO4 + H2SO4=H3O+ + HS2O7- K3=3.510-5 (mol/Kg)2 H2S2O7 + H2SO4=H3SO4+ + HS2O7- K4=7.010-2 (mol/Kg) 因此，浓硫酸具有较高的导电性。试估算出在100%硫酸中，H2O、H3O+、H3SO4+、HSO4-、HS2O7-和H2S2O7的浓度，并求算反应：H2SO4 + H2SO4=H2O + H2S2O7的平衡常数K5。,H3SO4+=HSO4-=(1.710-4)1/2=0.013 (mol/Kg) H3O+0.013/H2O=1.0 HS2O7-0.013/H2S2O7=7.010-2 H3O+H2O=HS2O7-+H2S2O7 H3O+HS2O7-=3.510-5 HS2O7-=5.510-3；H2S2O7=1.010-3； H3O+=6.410-3；H2O=8.310-5； K5= K1K3K2K4=8.510-8；,例25：画出下列含氮化合物的结构，并指出氮原子的杂化方式。 1、C6H12N4S4； 2、B3N3H6； 3、P3N3Cl6。,1、N构成四面体，CH2单元在六条棱上连接两个N，S连在N上，sp3。 2、无机苯，写成共振式写两种，中间打圆圈表示亦可，sp2。 3、P与N构成六元环，共振式两种，打圆圈亦可，每个P连两个Cl，契型，sp2。,例26：化合物A可以用作火箭的燃料，该物质可用次氯酸钠氧化过量的氨来制备，新工艺用氨和醛（酮）的混合气体与氯气反应，然后水解即得到A。A的水溶液呈碱性，用硫酸酸化一定浓度A溶液，冷却可得到白色沉淀物B。在浓NaOH介质中A溶液可作氧化剂放出气体C。气体C的水溶液可以使Cu2溶液变成深蓝色溶液D。C的水溶液不能溶解纯净的Zn(OH)2，但若加入适量的NH4Cl固体后，Zn(OH)2溶解变成含E的溶液。将气体C通过红热CuO粉末，可得到一个固体单质F和气体单质G，A的水溶液还有很强的还原能力，它能还原Ag，本身被氧化成G。 1、试判断AG各为何物。 2、写出合成A的新工艺中涉及的化学反应方程式。 3、已知KspZn(OH)2=1.210-17；K稳Zn(NH3)42+=2.88109。通过计算说明1.00 mol Zn(OH)2溶于1.00 L氨水所需要的氨水的起始浓度是多少？如果在该体系中加入0.500 mol NH4Cl固体后，又会得到什么结论？,1、A：N2H4 B：N2H4H2SO4 C：NH3 D：Cu(NH3)42 E：Zn(NH3)42 F：Cu G：N2 2、(CH3)2COCl24NH3(CH3)2C(NHNH)2NH4ClH2O (CH3)2C(NHNH)H2O(CH3)2CON2H4 3、K1=3.45610-8；co=c+4.0=107.7 mol/L，不能溶解； Zn(OH)2+2NH3+2NH4+=Zn(NH3)42+2H2O K=K1Kb-2=106.7；co=c+2.0=2.03 mol/L,例27：窑系统排出的氮氧化物一是在高温燃烧时空气中部分氮与氧化合生成多种氮氧化物；二是燃料中的氮元素在燃烧过程中氧化而生成氮氧化物。二氧化氮的形成与燃烧温度有关，温度越高氮氧化物的生成量越多。二氧化氮也是酸雨的前体物，属硝酸型酸雨，硝酸型酸雨占我国酸雨的十分之一。国家排放标准/(mg/m3)：800（二级），1600（三级）。就目前来看，氮氧化物的排放一般不会超标，但对环境和人群还是有不良影响。 1、画出二氧化氮的路易斯结构式；指出N原子的杂化方式。 2、二氧化氮还能破坏臭氧层，写出其破坏机理； 3、二氧化氮的测定过程：取体积为V(L)尾气用足量稀氢氧化钠溶液吸收，所得溶液用铂作阳极，石墨作阴极电解，结果表明阳极无气体产生，阴极产生的气体为V1 mL，温度为25 oC，压力为101325 Pa。写出氮氧化物排放浓度/(mg/m3)的计算公式。,1、略。 2、NO2+h=NO+O NO+O3=NO2+O2；NO2+O=NO+O2 3、3.76103V1/V (mg/m3),例28：车祸严重危害了司乘人员的生命安全，为了降低车祸给司乘人员所带来的损害，有人利用化学反应在小汽车前排设计了一气袋。气袋由固体化合物ABC组成，在汽车受到撞击的一刹那，由于剧烈碰撞，导致气袋里发生化学反应，气袋迅速膨胀，随及弹出，从而保护司乘人员的头颈不致于撞到钢架、挡风玻璃，该气袋已挽救了成千上万人的生命。 化合物A为白色固体，通常情况下相对稳定，碰撞时剧烈分解，产生熔融状态的D与气体E。D常温下为固体，性质十分活跃，直接与O2作用生成F，F为黄色粉末，可用做高空飞行或潜水时的供氧剂。气体E十分稳定，但可与金属锂作用生成白色固体G，G强烈水解，生成易溶于水的化合物H与气体I，H与气体I的水溶液均为碱性。 化合物B为钾盐，无色晶体，易溶于水，其溶解度随温度升高急剧增大。B加热时易分解，生成固体J与气体K，气体K可使带有余烬的火柴复燃。 化合物C为氧化物，无色、坚硬、不溶于水，在自然界中以原子型晶体存在，能与HF气体作用生成L与气体氟化物M。 1、判断A、B、C为何种化合物？ 2、分析A、B两种盐阴离子杂化方式及成键情况，并画出示意图。 3、写出剧烈碰撞后，气袋中所发生的化学反应。 4、固体C在气袋里起到什么作用？,1、A：NaN3；B：KNO3；C：SiO2 2、N3，结构式为： N：sp杂化，两个键，两个 NO3： N：sp2杂化；三个NO 键，一个34 3、2NaN3 2Na(l)3N2； 10Na2KNO3K2O5Na2ON2； K2O5Na2O6SiO25Na2SiO3K2SiO3 4、固体C与反应生成的K2O、Na2O结合生成硅酸盐，可减少气袋使用后，废弃物的腐蚀性，降低环境污染。,例29：碱式氯化铝BAC的分子式为Al2(OH)xCl6-xy，其中1x6，y10。BAC溶于水后净水效果好于硫酸铝，可通过煤矸石（主要成分为硅、铝、铁的氧化物）与浓度均为16%的硫酸与盐酸的混合酸在沸腾下制备。 1 写出BAC的制备反应方程式，如果x=2，y=2，画出其结构。 2 在反应器上方有一条长管子作为反应排气用，排出的气体用精密pH试纸检验，请分析排除气体的pH值在反应过程中的变化情况。排气管加长一倍排除气体的pH值与未加长时比较如何？ 3 反应过程中上层溶液的颜色由黄绿色到棕黄色最后到棕红色，解释之。 4 反应后，过滤去渣，滤液加适量Ca(OH)2溶液，生成沉淀A，过滤，滤液浓缩，趁热过滤，滤液冷却得到产物。问此实验中A为何种物质，为什么要趁热过滤？ 5 此实验中不用硫酸会怎样？ 6 室温下，某盐酸溶液和某BAC溶液的pH值相同，两溶液中由水电离出的H+离子浓度分别为1.010-a和1.010-b，试用一个等式和一个不等式表示a和b的关系。,1 yAl2O3+(xy-3y)H2O+(6y-xy)HCl=Al2(OH)xCl6-xy AlCl2单元与OH单元构成八元环。 2 因为盐酸发生中和反应，在反应过程中浓度变小，排除气体的pH值不断变大。加长后由于冷却作用，HCl气体挥发度低，pH值比不加长要大。 3 颜色主要由过渡金属离子Fe2+和Fe3+的氯离子配合物体现，开始时主要是Fe2+离子，反应过程中，Fe3+离子不断增加，故上层溶液的颜色由黄绿色到棕黄色最后到棕红色。 4 CaSO4；因为硫酸钙的溶解度较大，浓缩时会析出给产物带来杂质，故需要趁热过滤。 5 不用硫酸则需要48%盐酸，挥发特别大，污染而且浪费。 6 a+b=14，ab。,例30：已知：A、B、C、D、E为同一元素的氧化物。F为一种常见的盐。 （1）液态A中存在两种离子。 （2）金属钠与液态A反应可生成F和B，残留在A中的B和A可结合生成C，使溶液成蓝绿色。 （3）A和E在一定条件下可以互相转化。 （4）E和臭氧反应可以得到D。 回答下列问题： 1、写出A、B、C、D、E的化学式。 2、由A到E转化，需要怎样的条件？ 3、写出E和臭氧反应生成D的方程式。 4、试提出金属钠与A反应的原理。,1、A：N2O4 B：NO C：N2O3 D：N2O5 E ：NO2 2、由A到E，需要高温低压 3、2NO2+O3=N2O5+O2 (无氧气不得分) 4、A自偶电离生成NO+和NO3-，钠电子转移给NO+，放出NO。,例31：压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料，磷酸镓晶体是性能优良的新型压电材料，过去常用水热法合成，山东大学晶体材料国家重点实验室采用了高温溶液法合成了性能更加优良的磷酸镓晶体。实验原料为反应计量比的Ga2O3，NH4H2PO4 (二者物质的量比为1:2)以及助溶剂Li2CO3，MoO3(物质的量比为1:3)，反应温度为1000。 1、写出合成磷酸镓的化学反应方程式以及助溶剂反应的方程式。 2、高温溶液法制得的晶体与水热法相比有何优点？ 3、最早的压电材料M由1880年，法国物理学家P. 居里和J.居里兄弟发现，M由两种短周期非金属元素形成，推测M的化学式。 4、压电材料广泛用于制作传感器，可以测量下列哪一些物理量？ A、长度 B、时间 C、加速度 D、地震波。,1、Ga2O3 + 2 NH4H2PO4 = 2GaPO4 + 2NH3 + 3H2O Li2CO3 + 3MoO3 = Li2Mo3O10 + CO2 2、晶体中无结晶水或OH-，性能更加优良。 3、SiO2（等电子体）。 4、C、D。,例33：光气学名“碳酰氯”，化学式COCl2，是窒息性毒剂之一。1、光气化学性质活泼，具有酰卤的典型反应，易发生水解、氨解和醇解。（1）光气与足量乙醇反应所得产物的化学名称是 ；（2）光气与足量氨气反应的化学方程式 ；（3）足量苯在AlCl3催化剂作用下与光气反应所得产物的结构简式 ；（4）光气与苯胺分两步反应可得异氰酸苯酯，中间产物的结构简式是 ，异氰酸苯酯的结构简式是 。2、实验室可用四氯化碳和发烟硫酸（H2SO4SO3）反应制备光气，写出化学方程式。3、BTC是一种稳定的白色结晶体，熔点为7882，沸点为203206。1 mol BTC可在一定条件下分解产生3 mol光气，所以又被称为“三光气”。工业上可以利用碳酸二甲酯的氯代反应制备BTC。BTC的反应活性与光气类似，可以和醇、醛、胺、酰胺、羧酸、酚、羟胺等多种化合物反应，因此低毒性的BTC在化学反应中完全可替代剧毒（被禁用）的光气合成相关的化工产品。（3-1）BTC分子中所有氯原子都等价，试写出结构简式；（3-2）除毒性小外，BTC比光气还有什么优点？4、2004年6月15日福建省物质结构研究所（简称物构所）一下属企业，因实验操作不当造成有毒光气泄漏。造成1人死亡，260多人送医院救治。光气遇热按照下式分解：COCl2(g)CO(g)Cl2(g)，Kp4.44102（668 K），在密闭容器中，当混合气体总压力为300 kPa时，计算该混合气体的平均分子量。5、光气的替代产品除了三光气外还有一种二光气（又名双光气），因其可分解生成二分子光气得名，也属于酯类物质，给出其结构简式_, 并命名_。,1、（1）碳酸二乙酯 （2）COCl24NH3 NH2CONH22NH4Cl （3）C6H5COC6H5 （4）C6H5NHCOCl C6H5NCO 2、CCl4H2SO4SO3 COCl22ClSO3H（或HClSO3） 3、（1）Cl3COCOOCCl3 （2）BTC常温下为极稳定的固体物质，便于贮运，使用安全，无污染。 4、COCl2（g）= CO（g）Cl2（g） 起始 1 mol 0 0 平衡 1x x x 平衡时总的物质的量n（总）1x x0.121 mol M= 88 5、ClCOOCCl3，氯甲酸三氯甲酯,例34：现代材料动态杂志上一篇文章称“硼资源保证了燃料电池氢计划”的可行性，地球上蕴藏丰富的硼资源将提供充足的“即时氢”来源，这项研究对环境污染的控制有着重要的意义。“即时氢”的来源是NaBH4 在碱性水溶液中能放出高纯度，稳定的氢气和偏硼酸钠NaB(OH)4。合成NaBH4的工艺有多种，传统的方法有硼酸酯法（Schlesinger法）和硼砂法(Bayer法)。硼酸酯法以硼酸三甲酯为原料，与油液分散的NaH在矿物油中反应得到，硼砂法(Bayer法)是用无水硼砂（Na2B4O7），金属钠，石英沙及氢气在高温高氢气压下反应得到。 1、写出生成燃料电池所需要的“即时氢”的反应方程式，为什么不在酸性水溶液中进行？ 2、写出硼酸酯法（Schlesinger法）和硼砂法(Bayer法)合成NaBH4 的反应方程式。 3、有人研究了电解硼砂（Na2B4O7.10H2O ）与NaOH水溶液的方法得到NaBH4，NaBH4的生成分两步进行，第一步产物为NaB(OH)4，写出两步反应的化学方程式。并写出电极反应方程式。 4、为防止硼污染，“即时氢”释放后产生的偏硼酸钠可用化学还原法和电化学方法重新生成NaBH4，实现循环使用。为循环使用硼资源设计一个化学还原方案。 5、与金属氢化物相比较，试评价NaBH4的储氢效率。,1、NaBH4+4H2O=NaB(OH)4+4H2；酸性条件下反应剧烈，无法控制。 2、4NaH+B(OCH3)3=NaBH4+3CH3ONa；Na2B4O7+16Na+8H2+7SiO2=4NaBH4+7Na2SiO3 3、Na2B4O7.10H2O+2NaOH=4NaB(OH)4+3H2O； 阴极：B(OH)4-+8e-+4H2O=BH4-+8OH- 阳极：4OH-4e-=2H2O+O2 电池：B(OH)4-=BH4-+2O2 4、NaB(OH)4+4Na+2H2+2SiO2= NaBH4+2NaSiO3+2H2O 5、NaBH4分子氢的质量分数为10.6%，其与水的反应中，水成为另一个氢源，每克NaBH4的最大产氢量为0.212克。与金属氢化物相比，MH（M=Na，Li，0.5Ca，0.5Mg等），当M的式量8.50时，MH的产氢效率小于硼氢化钠，如NaH、CaH2、MgH2等。故硼氢化钠的储氢效率较高，活性强。,例35：100克菠菜中的营养成分：草酸0.20.3克，水份91.2克，蛋白质2.6克，脂肪0.3克，纤维素1.7克，糖类2.8克，灰份1.4克，胡萝卜素2.92毫克，视黄醇0.487毫克，维生素B1 0.04毫克，维生素B2 0.11毫克，维生素C 32毫克，维总E 1.74毫克，K 311毫克，Na 85.2毫克，Ca 66毫克，Mg 58毫克，Fe 2.9毫克，Mn 0.66毫克，Zn 0.85毫克，Cu 0.1毫克，P 47毫克，Se 0.97微克。 1、菠菜中铁的主要存在价态是几价，为什么？ 2、如何定性检验菠菜中存在铁离子，写出反应方程式。 3、验证菠菜中草酸的存在要先把草酸从菠菜中分离出来，然后利用钙离子将草酸从溶液中以沉淀（A）的形式分离，过滤后用酸重新溶解、蒸发、结晶（B）。沉淀A的化学式是什么，它的溶解性（水溶性、酸溶性）如何？ 4、结晶B（含杂质，加热不分解）在热天平差热分析联用的仪器中加热，测得在0120、120450、450800三区间失重率之比为91422，确定B的化学式，并写出分解反应方程式。 5、定量测定结晶中B的含量：取结晶固体0.1280 g加入0.1 mol/L盐酸15 mL（用量筒量取），使固体全部溶解，然后用0.0200 mol/L的KMnO4溶液滴定，至锥形瓶中紫色不褪，用去KMnO4溶液16.20 mL。写出溶解反应和滴定反应，并计算结晶中B百分含量。,1、+2，因菠菜中草酸以及维生素C和铁同时存在，由于草酸的还原性，那么铁肯定以Fe2形式存在。 2、用硝酸（或其它氧化剂）将其氧化，使Fe2成为Fe3，然后用KSCN鉴别，显血红色说明存在铁离子。 3Fe24HNO33Fe3NO2H2O Fe3SCNFe(SCN)2（血红色） 3、CaC2O4，溶解性极小，弱酸中也难溶，强酸中可溶。 4、CaC2O4H2O CaC2O4H2OCaC2O4H2O CaC2O4CaCO3CO CaCO3CaOCO2 5、CaC2O42HClCaCl2H2C2O4 5H2C2O42MnO46H2Mn210CO28H2O 6、0.02000.016205/2146.12/0.1280100%=92.47%,例36：金属X被喻为“含在口中就熔化的金属”，是1871年俄国化学家门捷列夫在编制化学元素周期表时曾预言的“类铝”、1875年法国化学家布瓦博德朗从闪锌矿中离析出的金属。近年来，X成为电子工业的新宠，其主要用途是制造半导体材料，被誉为“半导体材料的新粮食”。 X具有反常膨胀的性质，当X由液态凝固成固态时，体积要膨胀3。 1、X的元素符号是 ，电子构型是 。呈现的化合价可能是 和 。 2、X的化学性质不活泼，在常温下几乎不与氧和水发生反应，但溶于强酸和强碱。写出离子反应方程式。 3、X的熔点为 （请估计），沸点却高达2403 oC，更奇妙的是X有过冷现象（即熔化后不易凝固），它可过冷到120 oC，是一种低熔点、高沸点的液态范围最大的金属，是金属制造 材料中的千古绝唱。 并分析X做该材料时还可能具有哪些性质 。 4、X不能像普通金属那样任意堆放，也不能盛装在玻璃容器内，试分析可能原因，并提出保存方案。 5、X的金属有机化合物A与AsH3（B）一定条件下以mol比1:1反应可得到半导体材料C与一标况下密度为1.34 g/L的气体D，写出反应的方程式，C具有立方ZnS的结构，晶胞参数为0.565 nm,求C的密度。,1、 Ga Ar3d104s24p1；1、3 2、2Ga6H2Ga33H2 2Ga2OH6H2O2Ga(OH)43H2 3、30 oC（只要高于一般室温，低于体温即可，实际熔点29.78 oC） 高温温度计 X的液体受热时能膨胀，且随温度呈线性膨胀。 4、当气温高于29.78 oC时，固体镓就熔化为液体“逃之夭夭”，故要用密闭容器盛装镓，防止固体镓化为液体“潜逃”。 另外，镓具有反常膨胀的性质，当镓由液态凝固成固态时，体积要膨胀3，这样盛装镓的容器的材料就不能装在玻璃容器里注意。（答出大意即可） 要装在具有弹性的塑料袋或橡胶袋中 5、Ga(C2H5)3 + AsH3 = GaAs+ 3C2H6 5.32 g/cm3,例37：三聚氰胺是一种用于制造塑料、涂料、化肥等化工产品的工业原料。由于其含氮量高达66.6，近年来该化合物被一些不法厂家添加进牛奶用以增加食品的蛋白质测试含量。在2008年中国“毒奶粉”事件中，中国多个省份数万名婴儿因食用被添加了三聚氰胺的奶粉后出现肾结石和肾功能衰竭。一些肠道细菌，尤其是Klebisella属的细菌，具有代谢含氮化合物的活性，能够在肠道中代谢三聚氰胺，转化为三聚氰酸并逐步将其降解。三聚氰胺和三聚氰酸本身毒性极低，但极易互相结合形成晶体，这两类物质进入血液循环后，在肾小管中与尿酸结合形成大分子复合物类的结石，堵塞肾小管，导致肾毒性。1、请画出三聚氰胺和三聚氰酸的结构。2、尿酸的分子结构如下图所示，指出其与三聚氰酸形成大分子复合物的原因。3、氨基乙酸即甘氨酸的含氮量与三聚氰胺相比如何？人工加入2.50%质量百分含量的三聚氰胺相当于检测时单纯由氮含量得出的氨基乙酸的质量百分含量为多少？,1、请画出三聚氰胺和三聚氰酸的结构。 解答： 三聚氰胺 三聚氰酸 或 三聚氰