高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘-Si、N、P、As等非金屬及其化合物的制備流程與實(shí)驗(yàn)探究（有答案和詳細(xì)解析）

1、高三化學(xué)每天練習(xí)20分鐘Si、N、P、As等非金屬及其化合物的制備流程與實(shí)驗(yàn)探究（有答案和詳細(xì)解析）1硅及其化合物在自然界廣泛存在并被人類應(yīng)用。(1)氮化硅膜與二氧化硅膜相比較具有表面化學(xué)性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，故氮化硅膜可用于半導(dǎo)體工業(yè)?？梢杂肗H3和SiH4(甲硅烷)在一定條件下反應(yīng)，并在加熱基板上生成氮化硅膜：3SiH44NH3eq o(=,sup7()Si3N412H2。以硅化鎂為原料制備甲硅烷的反應(yīng)和工業(yè)流程如下：反應(yīng)原理：4NH4ClMg2Sieq o(=,sup7(常溫),sdo5(常壓)4NH3SiH42MgCl2(H0)NH4Cl中的化學(xué)鍵類型有_，SiH4的電子式為_。上述生產(chǎn)甲硅

2、烷的過程中液氨的作用是_。氨氣是重要的工業(yè)原料，寫出氨氣發(fā)生催化氧化反應(yīng)生成NO的化學(xué)方程式：_，實(shí)驗(yàn)室可利用如下圖所示裝置完成該反應(yīng)。在實(shí)驗(yàn)過程中，除觀察到錐形瓶中產(chǎn)生紅棕色氣體外，還可觀察到有白煙生成，白煙的主要成分是_。(2)三硅酸鎂(Mg2Si3O8nH2O)難溶于水，在醫(yī)藥上可作抗酸劑。它除了可以中和胃液中多余的酸之外，生成的H2SiO3還可覆蓋在有潰瘍的胃表面，保護(hù)其不再受刺激。三硅酸鎂與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。將0.184 g三硅酸鎂加入到50 mL 0.1 molL1鹽酸中，充分反應(yīng)后，濾去沉淀，用0.1 molL1 NaOH溶液滴定剩余的鹽酸，消耗NaOH溶液30 mL，則

3、Mg2Si3O8nH2O中的n值為_。(注：Mg2Si3O8的摩爾質(zhì)量為260 gmol1；在此條件下Mg2不與OH發(fā)生反應(yīng)。)2(2020?？谡{(diào)研)工業(yè)上常用亞硝酸鈉(NaNO2)作媒染劑、漂白劑、鋼材緩蝕劑、金屬熱處理劑。某興趣小組用下列裝置制備NaNO2并探究NO、NO2的某一化學(xué)性質(zhì)。已知：2NONa2O2=2NaNO2；NO能被酸性KMnO4氧化成NOeq oal(,3)，MnOeq oal(,4)被還原為Mn2。請回答下列問題：(1)裝置A三頸燒瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)用上圖中的裝置制備NaNO2，其連接順序?yàn)閍_h(按氣流方向，用小寫字母表示)，此時(shí)活塞K1、K2如何

4、操作_。(3)E裝置發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。(4)通過查閱資料，NO2或NO可能與溶液中Fe2發(fā)生反應(yīng)。某同學(xué)選擇上述裝置并按ACE順序連接，E中裝入FeSO4溶液，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)探究。步驟操作及現(xiàn)象關(guān)閉K2，打開K1，打開彈簧夾通一段時(shí)間的氮?dú)?，夾緊彈簧夾，開始A中反應(yīng)，一段時(shí)間后，觀察到E中溶液逐漸變?yōu)樯钭厣Ｖ笰中反應(yīng)，打開彈簧夾和K2、關(guān)閉K1，持續(xù)通入N2一段時(shí)間更換新的E裝置，再通一段時(shí)間N2后關(guān)閉彈簧夾，使A中反應(yīng)繼續(xù)，觀察到的現(xiàn)象與步驟中相同步驟操作的目的是_；步驟C瓶中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；通過實(shí)驗(yàn)可以得出：_(填“NO2、NO”中的一種或兩種)和溶液中Fe2發(fā)生反應(yīng)使溶

5、液呈深棕色。3(2019鄭州模擬)磷化鋁、磷化鋅、磷化鈣與水反應(yīng)產(chǎn)生高毒的PH3氣體(熔點(diǎn)為132 ，還原性強(qiáng)、易自燃)，可用于糧食熏蒸殺蟲。衛(wèi)生安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：當(dāng)糧食中磷化物(以PH3計(jì))的含量低于0.05 mgkg1時(shí)算合格?？捎靡韵路椒y定糧食中殘留的磷化物含量：操作流程安裝吸收裝置PH3的產(chǎn)生與吸收轉(zhuǎn)移KMnO4吸收溶液亞硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定。實(shí)驗(yàn)裝置C中盛100 g原糧，D中盛有20.00 mL 1.12104 molL1 KMnO4溶液(H2SO4酸化)。請回答下列問題：(1)儀器C的名稱是_；原糧最好先打成粉末，其原因是_。(2)磷化鈣與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；檢查整套裝置氣密性良好

6、的方法是_。(3)A中盛裝KMnO4溶液的作用是除去空氣中的還原性氣體；B中盛裝焦性沒食子酸的堿性溶液，其作用是吸收空氣中的O2，防止_；通入空氣的作用是_。(4)D中PH3被氧化成磷酸，所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_。(5)把D中吸收液轉(zhuǎn)移至容量瓶中，加水稀釋至250 mL，取25.00 mL于錐形瓶中，用5.0105 molL1的Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的KMnO4溶液，消耗Na2SO3標(biāo)準(zhǔn)溶液11.00 mL，則該原糧中磷化物(以PH3計(jì))的含量為_ mgkg1，該原糧質(zhì)量_(填“合格”或“不合格”)。4(2019西安調(diào)研)砷(As)及其化合物在生產(chǎn)、醫(yī)療、科技等方面有許多應(yīng)用。(1)中

7、國自古就有“信口雌黃”“雄黃入藥”之說。雄黃(As4S4)和雌黃(As2S3)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。一定條件下，雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。砷元素有2、3、5等常見價(jià)態(tài)。雌黃和雄黃中S元素的價(jià)態(tài)相同，其價(jià)態(tài)是_。中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是_。中，雄黃在空氣中加熱至300 會產(chǎn)生兩種物質(zhì)，若4.28 g As4S4反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.28 mol e，則a為_(填化學(xué)式)，砒霜(As2O3)可用雙氧水將其氧化成H3AsO4而除去，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_。(2)AsH3是一種很強(qiáng)的還原劑，室溫下，0.4 mol AsH3氣體在空氣中自燃，氧化產(chǎn)物為As

8、2O3固體，放出b kJ熱量，AsH3自燃的熱化學(xué)方程式是_。(3)將Na3AsO3(aq)I2(aq)H2O(l)Na2HAsO4(aq)NaI(aq)HI(aq)設(shè)計(jì)成原電池如圖1所示，放電時(shí)電流強(qiáng)度(I)與時(shí)間關(guān)系如圖2所示。圖2中表示在該時(shí)刻上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是_(填字母)。已知：a點(diǎn)對應(yīng)圖1中電流由C1極經(jīng)外電路流向C2極。則d點(diǎn)對應(yīng)的負(fù)極反應(yīng)式為_。圖2中，bc改變的條件可能是_(填字母)，cd電流強(qiáng)度變化的原因是_。A向左室中加入適量的濃Na3AsO3溶液B向左室中加入適量的燒堿溶液C向右室中加入適量的濃KI溶液D向右室中加入適量的稀硫酸答案精析1(1)極性共價(jià)鍵、離子

9、鍵吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進(jìn)行(答“制冷”或“降溫”均可)4NH35O2eq o(=,sup7(催化劑),sdo5()4NO6H2ONH4NO3(或硝酸銨)(2)Mg2Si3O8nH2O4HCl=3H2SiO32MgCl2(n1)H2O6解析(1)液氨的作用是制冷、吸收熱量，保證反應(yīng)在常溫下進(jìn)行，并不參與反應(yīng)。(2)書寫Mg2Si3O8nH2O與HCl反應(yīng)的化學(xué)方程式時(shí)，Mg2Si3O8nH2O要以整體形式出現(xiàn)。Mg2Si3O8nH2O4HCl 1 mol 4 mol 0.050 L0.1 molL10.1 molL10.030 L x mol 0.002 molx0.000 50.000

10、5 mol(26018n) gmol10.184 g，n6。2(1)Cu4HNO3(濃)=Cu(NO3)22NO22H2O(2)deb(或c)c(或b)f(或g)g(或f)關(guān)閉K1，打開K2(3)3MnOeq oal(,4)4H5NO=3Mn25NOeq oal(,3)2H2O(4)排盡裝置中殘留的NO23NO2H2O=2HNO3NONO3(1)三頸燒瓶使原糧中的磷化物與水充分反應(yīng)(2)Ca3P26H2O=3Ca(OH)22PH3關(guān)閉K1、打開K2，用抽氣泵緩慢抽氣，若觀察到A、B、D各裝置中有氣泡產(chǎn)生則裝置氣密性良好(或在D左邊用橡膠管和止水夾封閉、關(guān)閉K2用壓差法；或關(guān)閉分液漏斗旋塞后對C

11、加熱法)(3)裝置C中生成的PH3被氧化吹出PH3，使其全部被酸性KMnO4溶液吸收(4)5PH38MnOeq oal(,4)24H=5H3PO48Mn212H2O(5)0.008 5合格解析(3)依據(jù)裝置圖中的試劑選擇分析判斷，高錳酸鉀是強(qiáng)氧化劑可以吸收空氣中的還原性氣體；焦性沒食子酸先和堿反應(yīng)，再和氧氣反應(yīng)可以吸收氧氣；若不吸收氧氣，PH3被氧氣氧化；準(zhǔn)確測定PH3的含量，需要用高錳酸鉀溶液全部吸收，避免產(chǎn)生較大誤差，通入空氣的作用是保證PH3全部被吸收。(4)PH3被酸性高錳酸鉀氧化成磷酸，高錳酸鉀被還原為錳離子，離子方程式為5PH38MnOeq oal(,4)24H=5H3PO48Mn

12、212H2O。(5)依據(jù)滴定反應(yīng)：2KMnO45Na2SO33H2SO4=2MnSO4K2SO45Na2SO43H2O,2KMnO45Na2SO3：未反應(yīng)的高錳酸鉀的物質(zhì)的量為0.011 L5.0105 molL1eq f(2,5)eq f(250,25.00)2.2106 mol。與PH3反應(yīng)的高錳酸鉀物質(zhì)的量1.12104 molL10.02 L2.2106 mol4.0108 mol。根據(jù)反應(yīng)關(guān)系式5PH38KMnO4，PH3物質(zhì)的量為4.0108 moleq f(5,8)2.5108 mol，則PH3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)eq f(2.5108 mol34 gmol11 000,0.1 kg)0.008 5 mgkg