1、1常见非金属单质及其重要化合物(P、As、Se、Br)【明确考纲】1常见非金属元素(如 P、As、Se、Br 等)。(1)了解常见非金属单质及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。(2)了解常见非金属单质及其重要化合物对环境的影响。2以上各部分知识的综合应用。【课前真题】1.2018 新课标磷酸亚铁锂（LiFePO 4）电池是新能源汽车的动力电池之一。采用湿法冶金工艺回收废旧硫酸亚铁锂电池正极片中的金属，其流程如下：下列叙述错误的是（）A合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用B从“正极片”中可回收的金属元素有 Al、Fe、LiC “沉淀”反应的金属离子为 Fe3+D上述流程中可用
2、硫酸钠代替碳酸钠【答案】D【解析】分析：正极片碱溶时铝转化为偏铝酸钠，滤渣中含有磷酸亚铁锂，加入硫酸和硝酸酸溶，过滤后滤渣是炭黑，得到含 Li、P、Fe 的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，滤液中加入碳酸钠生成含锂的沉淀，据此解答。详解：A、废旧电池中含有重金属，随意排放容易污染环境，因此合理处理废旧电池有利于保护环境和资源再利用，A 正确；B、根据流程的转化可知从正极片中可回收的金属元素有 Al、Fe、Li，B 正确；C、得到含 Li、P、Fe 的滤液，加入碱液生成氢氧化铁沉淀，因此“沉淀”反应的金属离子是 Fe3 ，C 正确；D、碳酸锂沉淀，硫酸锂能溶于水，因此上述流程中不能用硫酸钠代替碳酸
3、钠，D 错误。答案选 D。点睛：本题以废旧电池的回收为载体考查金属元素的回收，明确流程中元素的转化关系22018 天津卷LiH 2PO4是制备电池的重要原料。室温下，LiH 2PO4溶液的 pH 随 c 初始（H 2PO4）的变化如图 1 所示，H 3PO4溶液中 H2PO4的分布分数 随 pH 的变化如图 2 所示，2 下列有关 LiH2PO4溶液的叙述正确的是 =c（H2PO4）c总 （含 P元素的粒子）A溶液中存在 3 个平衡B含 P 元素的粒子有 H2PO4、HPO 42、PO 43C随 c 初始 （H 2PO4）增大，溶液的 pH 明显变小D用浓度大于 1 molL-1的 H3PO4
4、溶液溶解 Li2CO3，当 pH 达到 4.66 时，H 3PO4几乎全部转化为 LiH2PO4【答案】D【解析】分析：本题考查电解质溶液的相关知识。应该从题目的两个图入手，结合磷酸的基本性质进行分析。详解：A溶液中存在 H2PO4的电离平衡和水解平衡，存在 HPO42的电离平衡，存在水的电离平衡，所以至少存在 4 个平衡。选项 A 错误。B含 P 元素的粒子有 H2PO4、HPO 42、PO 43和 H3PO4。选 B 错误。C从图 1 中得到随着 c 初始 （H 2PO4）增大，溶液的 pH 不过从 5.5 减小到 4.66，谈不上明显变小，同时达到 4.66 的 pH 值以后就不变了。所
5、以选项 C 错误。D由图 2 得到，pH=4.66 的时候，=0.994，即溶液中所有含 P 的成分中 H2PO4占99.4%，所以此时 H3PO4几乎全部转化为 LiH2PO4。选项 D 正确。点睛：本题中随着 c 初始 （H 2PO4）增大，溶液的 pH 有一定的下降，但是达到一定程度后就基本不变了。主要是因为 H2PO4存在电离和水解，浓度增大电离和水解都会增加，影响会互相抵消。32018 新课标卷】KIO 3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的补碘剂。回答下列问题：（1）KIO 3的化学名称是_。（2）利用“KClO 3氧化法”制备 KIO3工艺流程如下图所示：3酸化反应”所得产物有
6、 KH（IO 3） 2、Cl 2和 KCI “逐 Cl2”采用的方法是_。 “滤液”中的溶质主要是_。 “调 pH”中发生反应的化学方程式为_。（3）KIO 3也可采用“电解法”制备，装置如图所示。写出电解时阴极的电极反应式_。电解过程中通过阳离子交换膜的离子主要为_，其迁移方向是_。与“电解法”相比， “KClO3氧化法”的主要不足之处有_（写出一点） 。【答案】碘酸钾加热 KClKH（IO 3） 2+KOH2KIO 3+H2O2H2O+2e 2OH +H2K +a 到 b 产生 Cl2易污染环境【解析】分析：本题考查的是化学工业以及电化学的相关知识。应该从题目的化工流程入手，判断每步流程操
7、作的目的，就可以顺利解决问题。详解：（1）根据氯酸钾（KClO 3）可以推测 KIO3为碘酸钾。（2）将溶解在溶液中的气体排出的一般方法是将溶液加热，原因是气体的溶解度是随温度上升而下减小。第一步反应得到的产品中氯气在“逐 Cl2”时除去，根据图示，碘酸钾在最后得到，所以过滤时 KH(IO3)2应该在滤渣中，所以滤液中主要为 KCl。 “调 pH”的主要目的是将 KH(IO3)2转化为 KIO3，所以方程式为：KH(IO 3)2+KOH=2KIO3+H2O。（3）由图示，阴极为氢氧化钾溶液，所以反应为水电离的氢离子得电子，反应为 2H2O 4+ 2e- = 2OH- + H2。电解时，溶液中的
8、阳离子应该向阴极迁移，明显是溶液中大量存在的钾离子迁移，方向为由左向右，即由 a 到 b。KClO 3氧化法的最大不足之处在于，生产中会产生污染环境的氯气。点睛：题目的电解过程，可以理解为：阳极区的单质碘和氢氧化钾反应：3I 2 + 6KOH = KIO3 + 5KI + 3H2O，生成的碘离子在阳极失电子再转化为单质碘，单质碘再与氢氧化钾反应，以上反应反复循环最终将所有的碘都转化为碘酸钾。阴极区得到的氢氧化钾42018 北京卷磷精矿湿法制备磷酸的一种工艺流程如下：已知：磷精矿主要成分为 Ca5(PO4)3(OH)，还含有 Ca5(PO4)3F 和有机碳等。溶解度：Ca 5(PO4)3(OH)
9、”或“力 P S，非金属性 P S。 H2SH2O B原子半径：SeSClC酸性：H 2SeO4H2SO4HClO4 D还原性：S 2-Se2-Br-【答案】B【解析】试题分析：A.S 和 Se 同主族，从上到下，非金属性逐渐减弱，非金属性 OSSe，故气态氢化物的稳定性：热稳定性：H 2OH2SH2Se 故 A 错误；B.原子半径比较，同主族元素，从上到下，原子半径逐渐增大，同周期元素从左到右，原子半径逐渐减小，故原子半径：SeSCl，B 正确；C.同主族，从上到下，非金属性逐渐减弱，最高价氧化物的水化物的酸性越弱，故酸性比较：HClO 4H2SO4H2SeO4故 C 错误；D.原子的氧化性
10、越强，对应离子的还原性就越弱，故还原性比较：S 2-0.68 时，氧化性 I2AsO43【答案】A16【解析】试题分析：A、pH=5 时，电压小于 0，反应逆向进行，AsO 33-在负极失电子，则负极电极反应式为 AsO33-2e-+H2O=AsO43-+2H+，故 A 错误；B、pH=0.68 时，电压为零，反应处于平衡状态，故 B 正确；C、乙中碘离子失电子，则乙中石墨电极为负极，甲中石墨为正极，原电池中阳离子向正极移动，所以盐桥中 K+向左移动，故 C 正确；D、pH0.68 时，电压小于0，反应逆向进行，碘作氧化剂，所以氧化性 I2AsO 43-，故 D 正确；故选 A。【考点定位】考
11、查原电池和电解池的工作原理【名师点晴】本题考查了原电池原理的应用和化学平衡移动，侧重于知识的综合应用的考查，难度中等，注意把握题目图象中所给出的信息，考查了学生的读图能力和对基础知识的应用能力。二、综合题1磷化铝、磷化锌、磷化钙与水反应产生高毒的 PH3气体(熔点为-132，还原性强、易自燃)，可用于粮食熏蒸杀虫。卫生安全标准规定：当粮食中磷化物(以 PH3计)的含量低于0.05mgkg-1时算合格。可用以下方法测定粮食中残留的磷化物含量：（操作流程）安装吸收装置PH 3的产生与吸收转移 KMnO4吸收溶液亚硫酸钠标准溶液滴定。（实验装置）C 中盛 100 g 原粮，D 中盛有 20.00 m
12、L 1.1210-4 mol L-1KMnO4溶(H 2SO4酸化)。请回答下列问题：(1)仪器 C 的名称是_；(2)以磷化钙为例，写出磷化钙与水反应的化学方程式_；检查整套装置气密性良好的方法是_。(3)A 中盛装 KMnO4溶液的作用是_；通入空气的作用是17_。若没有 B 装置，则实验中测得 PH3含量将_（填“偏低” 、 “偏高”或“不变” ）(4)D 中 PH3被氧化成磷酸，所发生反应的离子方程式为_。(5)把 D 中吸收液转移至容量瓶中，加水稀释至 250mL，取 25.00mL 于锥形瓶中，用5.010-5mol L-1的 Na2SO3标准溶液滴定剩余的 KMnO4溶液，消耗
13、Na2SO3标准溶液11.00mL，则该原粮中磷化物(以 PH3计)的含量为_mg kg -1。【答案】三颈烧瓶 Ca3P2+6H2O=3 Ca (OH)2+2PH3关闭 K1、打开 K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到 A、B、D 各装置中有气泡产生则气密性良好 或在 D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭 K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对 C 加热法除去空气中的还原性气体吹出 PH3，使其全部被酸性 KMnO4溶液吸收偏低 5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2+12H2O0.0085【解析】分析：本题为综合实验题。主要考察磷化氢制备的原理、装置气密性的检查方法；高锰酸钾溶液为
14、强氧化剂，因此装置中盛放该试剂的作用除去还原性气体；为了保证实验的准确性，利用空气把 PH3全部带入到高锰酸钾溶液中进行吸收；最后根据反应的方程式中物质之间的关系计算出样品中 PH3含量。详解：(1) 仪器 C 为反应的发生器，名称是三颈烧瓶；正确答案：三颈烧瓶。(2) 磷化钙与水反应生成磷化氢和氢氧化钙，反应的化学方程式：Ca 3P2+6H2O=3Ca (OH)2+2PH3；检查整套装置气密性方法：关闭 K1、打开 K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到A、B、D 各装置中有气泡产生则气密性良好 或在 D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭 K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对 C 加热法 ；正确答案：
15、Ca 3P2+6H2O=3Ca (OH)2+2PH3；关闭 K1、打开 K2用抽气泵缓慢抽气，若观察到 A、B、D 各装置中有气泡产生则气密性良好 或在 D 左边用橡胶管和止水夹封闭、关闭 K2用压差法；或关闭分液漏斗旋塞后对 C 加热法。(3)依据装置图进行分析判断，高锰酸钾溶液是强氧化剂，可以吸收空气中的还原性气体；通入空气，吹出 PH3，使其全部被酸性 KMnO4溶液吸收，减小实验误差；B 中盛装焦性没食子酸的碱性溶液,其作用是吸收空气中的氧气,防止氧化装置 C 中生成的 PH3, 若没有 B 装置，PH 3部分被氧气氧化，则实验中测得 PH3含量将偏低；正确答案：除去空气中的还原性气体
16、 ； 吹出 PH3，使其全部被酸性 KMnO4溶液吸收；偏低。(4) PH3被酸性高锰酸钾氧化成磷酸，高锰酸钾被还原为锰离子，结合电子守恒和电荷守恒、原子守恒配平书写得到离子方程式为：5PH 3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2+12H2O；正确答案：5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2+12H2O。18(5) 根据 2KMnO4+5Na2SO3+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5Na2SO4+3H2O 反应可知，25 毫升溶液中剩余KMnO4的量为5.010 -51110-32/5mol,那么 250 毫升溶液中剩余 KMnO4的量为5.010-51
17、110-310mol,由于 D 中盛有 KMnO4的量为 201.1210-410-3 mol，所以参加反应的 KMnO4的量 2.2410-6-2.210-6=0.0410-6 mol,根据 5PH3+8MnO4-+24H+=5H3PO4+8Mn2+12H2O 反应关系可知，消耗 PH3的量为410 -85/8mol；C 中盛100g 原粮，含有 PH3的量410 -85/8 mol,质量为 8510-8g，则该原粮中磷化物(以PH3计)的含量为 0.0085 mg kg-1；正确答案：0.0085。点睛;本题在进行最后一问计算时，要根据反应关系计算出参与反应的酸性高锰酸钾溶液的量，但是要注
18、意这是量取 25 毫升溶液中消耗高锰酸钾的量，计算总量时要注意是 250 毫升样品溶液，也就是得扩大 10 倍才能进行准确计算，否则误差相差太大。2砷元素广泛存在于自然界，砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。（1）砷的常见氧化物有 As2O3和 As2O5，其中 As2O5热稳定性差。根据图 1 写出 As2O5分解为 As2O3的热化学方程式_。（2）砷酸钠具有氧化性，298 K 时，在 100 mL 烧杯中加入 10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI 溶液和 20 mL 0.05 mol/L 硫酸溶液，发生下列反应： AsO43-(
19、无色)+2I-+2H+ AsO33-(无色)+I 2(浅黄色)+H 2O H。测得溶液中 c(I2)与时间(t)的关系如图2 所示（溶液体积变化忽略不计） 。下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_（填字母代号） 。a溶液颜色保持不再变化 bc(AsO 33-)+c(AsO43-)不再变化cAsO 43-的生成速率等于 I2的生成速率 d 2cAsOI保持不再变化010 min 内，I 的反应速率 v(I)_。19在该条件下，上述反应的平衡常数 K_。升高温度，溶液中 AsO43-的平衡转化率减小，则该反应的 H_0(填“大于” “小于”或“等于”)。（3）利用（2）中反应可测定含 As2O
20、3和 As2O5的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响） ，过程如下：将试样 0.2000 g 溶于 NaOH 溶液，得到含 AsO33-和 AsO43-的混合溶液。上述混合液用 0.02500 molL-1的 I2溶液滴定，用_ 做指示剂进行滴定。重复滴定2 次，平均消耗 I2溶液 40.00 mL。则试样中 As2O5的质量分数是_。（4）雄黄（As 4S4）在空气中加热至 300时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As 2O3） ，另一种氧化物为_（填化学式） ，可用双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4而除去，写出该反应的化学方程式_。【答案】As 2O5(s)As
21、2O3(s)+O2(g ) H+295.4 kJ/molac0.003 mol/(Lmin)4.5106小于淀粉 50.50%SO22H2O2+H2O+As2O32H 3AsO4【解析】试题分析：（1）根据图 1 可知，1 molAs2O5分解生成 1 mol As2O3和 1mol O2 吸收 295.4 kJ 能量；（2）a溶液颜色保持不再变化 ，说明碘单质的浓度不变； b c(AsO33-)+c(AsO43-)为定值等于 0.06 mol/L；cAsO 43-的生成速率等于 I2的生成速率，正逆反应速率相等； d 32AsI为定值等于 1:1；根据 cvt 计算 010 min 内 I的
22、反应速率。利用“三段式”计算平衡常数 K。升高温度，溶液中 AsO43-的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动。（3）根据淀粉遇碘变蓝色选择指示剂。根据关系式计算试样中 As2O5的质量分数。（4）根据元素守恒 As4S4在空气中加热至 300时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As 2O3） ，另一种氧化物为 SO2，双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4，根据电子守恒化学方程式。解析：（1）根据图 1 可知，1 molAs2O5分解生成 1 mol As2O3和 1mol O2 吸收 295.4 kJ 能量， As2O5分解为 As2O3的热化学方程式为 As2O5(s)As 2
23、O3(s)+O2(g ) H+295.4 kJ/mol；（2）a溶液颜色保持不再变化 ，说明碘单质的浓度不变，一定达到平衡状态，故 a 正确； b c(AsO33-)+c(AsO43-)为定值等于 0.06 mol/L， c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变20化不一定平衡，故 b 错误；cAsO 43-的生成速率等于 I2的生成速率，正逆反应速率相等，一定平衡，故 c 正确； d 32AsOcI为定值等于 1:1， 32 cAsOI保持不再变化不一定平衡，故 d 错误。根据 vt ， 20.15vI 0.0015 mol/(Lmin)， 2vI0.003 mol/(Lmin)。 0.
24、15 0.1k4.5106；升高温度，溶液中 AsO43-的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，正反应放热， H 0。（3）淀粉遇碘变蓝色，指示剂为淀粉。设 As2O3的质量为 xg根据 AsO43-(无色)+2I -+2H+ AsO33-(无色)+I 2(浅黄色)+H 2O 可知，119820.50.4xmolLX=0.099gAs2O5的质量分数是 .9%2 50.50%（4）根据元素守恒 As4S4在空气中加热至 300时会生成两种氧化物，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As 2O3） ，另一种氧化物为 SO2，双氧水将 As2O3氧化为 H3AsO4，根据电子守恒化学方程式为 2H2O2+H
25、2O+As2O32H 3AsO4。点睛：正反应吸热，加热时平衡正向移动，平衡常数增大；正反应放热，加热时平衡逆向移动，平衡常数减小。3中药在世界医学界越来越受到关注。中药药剂砒霜（主要成分 As2O3）可用于治疗急性白血病，为此，砷及其化合物的提取再次引起关注。21（1）As 的原子结构示意图为 ，则其在周期表中的位置是_。（2）N 元素非金属性比 As 强，下列说法正确的是_。NH 3的热稳定性比 AsH3差 HNO 3的酸性比 H3AsO4强 N 的原子半径比 As 的原子半径小（3）查文献得知，可以从硫化砷（As 2S3）废渣中提取 As2O3，提取的工艺流程简图如下：As 2S3、Na
26、 3AsS3中的 S 均为-2 价，碱浸过程中发生的反应_（填“是”或“不是” ）氧化还原反应。过程的系列操作包括_。写出过程的离子方程式_，过程中，酸性越强，As2O3的产率越高，请解释其原因_。【答案】 （1）第四周期，VA 族（2）（3）不是浓缩结晶，过滤，洗涤，烘干2AsO 43 +2SO2+2H+=As2O3+2SO42 +H2O；酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强；增加氢离子浓度平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高 As2O3的产率。【解析】试题分析：（1）根据 As 的原子结构示意图可知，有 4 个电子层，在第四周期，最外层有5 个电子，位于 VA 族。（2）非金属性越强
27、，气态氢化物热稳定性越强，最高价含氧酸的酸性越强，对同族元素来说，原子半径越小，答案选。（3）As 2S3、Na 3AsS3中的 S 均为-2 价，As 为+3 价，Na 为+1 价，生成物 Na3AsO3中 Na 的化合价为+1 价，As 的化合价为+3 价，S 的化合价为-2 价，所以所有元素的化合价没有发生变化，碱浸过程中发生的反应不是氧化还原反应。过程是由滤液得到固体的过程，所以系列操作包括浓缩结晶，过滤，洗涤，烘干。22在过程中，Na 3AsO4具有氧化性，SO 2具有还原性，在酸性溶液中发生氧化还原反应，反应的离子方程式为 2AsO4 3 + 2SO2+ 2H+ =As2O3 +
28、2SO42 + H2O。酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强；增加氢离子浓度平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高As2O3的产率，所以过程中，酸性越强，As 2O3的产率越高。考点：考查元素周期表，热化学方程式的书写，工业流程分析等知识。4二氧化硒(SeO 2)是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO3或浓 H2SO4反应生成 SeO2来回收 Se。完成下列填空：（1）Se 和浓 HNO3反应的还原产物为 NO 和 NO2，且 NO 和 NO2的物质的量之比为 1:1，写出Se 和浓 HNO3的反应方程式:_ .（2）已知：Se + 2H 2SO4（浓） 2SO
29、 2 + SeO 2+ 2H2O2SO2 + SeO2 + 2H2O Se + 2SO 4 2 + 4H+SeO2、 H2SO4（浓） 、SO 2的氧化性由强到弱的顺序是: _.（3）回收得到的 SeO2的含量，可以通过下面的方法测定： SeO 2 + KI + HNO3 Se + I 2 + KNO3 + H2O I 2 + 2Na2S2O3 Na 2S4O6 + 2NaI配平方程式:_ _(只写方程式中的计量系数).(4) 实验中，准确称量 SeO2样品 0.1500 g，消耗了 0.2000 mol/L 的 Na2S2O3 溶液 25.00 mL，所测定的样品中 SeO2的质量分数为_
30、.【答案】 （1）Se+2HNO 3(浓)H 2SeO3+NO+NO 2（2）H 2SO4（浓）SeO 2SO 2（3）1 4 4 1 2 4 2（4）92.5%【解析】试题分析：（1）利用题中信息可知 Se 与浓 HNO3反应，Se 被氧化为 + 4 价的H2SeO3，HNO 3还原为 NO 与 NO2，生成 NO 与 NO2的物质的量之比为 1：1，即二者计量系数比为 1：1，令二者系数为 1，根据电子转移守恒可知，Se 的系数为(13 + 11)/4 = 1，故反应方程式为 Se + 2HNO3(浓) = H2O + SeO2 + NO + NO2。故答案为：Se + 2HNO3(浓)
31、= H 2O + SeO2 + NO + NO 2；（2）在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的，所以根据反应的方程式可知，SeO2、H 2SO4(浓)、SO 2的氧化性由强到弱的顺序是 H2SO4(浓) SeO2 SO2。故答案为：23H2SO4(浓) SeO 2 SO 2；（3）SeO 2 + KI + HNO3Se + I2 + KNO3 + H2O 中， I 失去电子，Se 得到电子，根据得失电子守恒配平如下：SeO 2 + 4KI + 4HNO3 = Se + 2I2 + 4KNO3 + 2H2O。故答案为：1、4、4、1、2、4、2；（4）根据反应的方程式可知 SeO22I
32、 24Na 2S2O3，消耗的 n(Na2S2O3) = 0.2000 mol/L0.025L = 0.005mol，根据关系式计算样品中 n(SeO2) = 0.005mol1/4 = 0.00125mol，故 SeO2的质量为 0.00125mol111g/mol = 0.13875g，所以样品中 SeO2的质量分数为 92.5%。考点：考查氧化还原反应的计算【名师点睛】氧化还原反应计算是历次考试的重要考点，往往与阿伏伽德罗常数、物质的量等结合在一起考查，掌握正确的解题思路和技巧一般难度不大。得失电子守恒法（化合价升降总数相等）是最常用的解题方法，具体步骤：找出氧化剂、还原剂及对应产物；准确找出一个微粒（原子、离子或分子）对应的得失电子数目；设未知数、依据电子守恒列出关系式、计算出未知量。注意，对于多步连续进行的氧化还原反应，只要中间各步反应过程中电子没有损耗，可直接找出起始物和最终产物之间的电子守恒关系，快速求解。
