微專題29微專題29非金屬及其化合物制備流程與實(shí)驗(yàn)探究（Si、N、P、As）1．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）三氯甲硅烷是制取高純硅的重要原料，常溫下為無色液體，沸點(diǎn)為，熔點(diǎn)為，易水解。實(shí)驗(yàn)室根據(jù)反應(yīng)，利用如下裝置制備粗品(加熱及夾持裝置略)?；卮鹣铝袉栴}：(1)制備時(shí)進(jìn)行操作：(ⅰ)……；(ⅱ)將盛有砫粉的瓷舟置于管式爐中；(ⅲ)通入，一段時(shí)間后接通冷凝裝置，加熱開始反應(yīng)。操作(ⅰ)為；判斷制備反應(yīng)結(jié)束的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。圖示裝置存在的兩處缺陷是。(2)已知電負(fù)性在濃溶液中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)采用如下方法測(cè)定溶有少量的純度。樣品經(jīng)水解、干燥等預(yù)處理過程得硅酸水合物后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)操作：①，②(填操作名稱)，③稱量等操作，測(cè)得所得固體氧化物質(zhì)量為，從下列儀器中選出①、②中需使用的儀器，依次為(填標(biāo)號(hào))。測(cè)得樣品純度為(用含、的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)檢查裝置氣密性當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時(shí)C、D之間沒有干燥裝置，沒有處理氫氣的裝置(2)SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O(3)高溫灼燒冷卻AC【解析】氯化氫氣體通入濃硫酸干燥后，在管式爐中和硅在高溫下反應(yīng)，生成三氯甲硅烷和氫氣，由于三氯甲硅烷沸點(diǎn)為31.8℃，熔點(diǎn)為，在球形冷凝管中可冷卻成液態(tài)，在裝置C中收集起來，氫氣則通過D裝置排出同時(shí)D可處理多余吸收的氯化氫氣體，據(jù)此解答。（1）制備SiHCl3時(shí)，由于氯化氫、SiHCl3和氫氣都是氣體，所以組裝好裝置后，要先檢查裝置氣密性，然后將盛有硅粉的瓷舟置于管式爐中，通入氯化氫氣體，排出裝置中的空氣，一段時(shí)候后，接通冷凝裝置，加熱開始反應(yīng)，當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時(shí)，即硅粉完全反應(yīng)，SiHCl3易水解，所以需要在C、D之間加一個(gè)干燥裝置，防止D中的水蒸氣進(jìn)入裝置C中，另外氫氧化鈉溶液不能吸收氫氣，需要在D后面加處理氫氣的裝置，故答案為：檢查裝置氣密性；當(dāng)管式爐中沒有固體剩余時(shí)；C、D之間沒有干燥裝置，沒有處理氫氣的裝置；（2）已知電負(fù)性Cl＞H＞Si，則SiHCl3中氯元素的化合價(jià)為-1，H元素的化合價(jià)為-1，硅元素化合價(jià)為+4，所以氫氧化鈉溶液和SiHCl3反應(yīng)時(shí)，要發(fā)生氧化還原反應(yīng)，得到氯化鈉、硅酸鈉和氫氣，化學(xué)方程式為：SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O，故答案為：SiHCl3+5NaOH=Na2SiO3+3NaCl+H2↑+2H2O；（3）m1g樣品經(jīng)水解，干燥等預(yù)處理過程得到硅酸水合物后，高溫灼燒，在干燥器中冷卻后，稱量，所用儀器包括坩堝和干燥器，所得固體氧化物為二氧化硅，質(zhì)量為m2g，則二氧化硅的物質(zhì)的量為n(SiO2)=，樣品純度為=，故答案為：高溫灼燒；冷卻；AC；。2．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）利用如圖所示的裝置(夾持及加熱裝置略)制備高純白磷的流程如下：

下列操作錯(cuò)誤的是A．紅磷使用前洗滌以除去表面雜質(zhì)B．將紅磷轉(zhuǎn)入裝置，抽真空后加熱外管以去除水和氧氣C．從a口通入冷凝水，升溫使紅磷轉(zhuǎn)化D．冷凝管外壁出現(xiàn)白磷，冷卻后在氮?dú)夥諊率占敬鸢浮緾【解析】A．紅磷表面有被氧化生成的五氧化二磷，五氧化二磷可以溶于水，因此紅磷在使用前應(yīng)洗滌，A正確；B．真空環(huán)境可以降低物質(zhì)的熔沸點(diǎn)，有利于將紅磷轉(zhuǎn)化為白磷，但是由于抽真空時(shí)不能將水氣和氧氣完全除去，還需要對(duì)裝置外管進(jìn)行加熱，這時(shí)可以保證反應(yīng)環(huán)境無水無氧，B正確；C．若從a口通入冷凝水，則冷凝水無法充滿整個(gè)冷凝管，冷凝效果不好，需要用b口通入，此時(shí)可以將冷凝水充滿冷凝管，C錯(cuò)誤；D．白磷易被空氣中的氧氣氧化，因此在收集白磷時(shí)應(yīng)將反應(yīng)裝置冷卻，再在氮?dú)夥盏臈l件下收集白磷，D正確；故答案選C。一、硅及其化合物1.牢記幾種物質(zhì)的重要用途:Si——半導(dǎo)體材料、太陽能電池板。SiO2——光導(dǎo)纖維。H2SiO3——硅膠可用作干燥劑。Na2SiO3(水玻璃)——黏合劑、耐火阻燃材料。2.熟記7個(gè)主要反應(yīng):①Si+2OH-+H2OSiO32-+2H②SiO2+2OH-SiO32-+H③SiO2+2CSi+2CO↑;④SiO2+4HFSiF4↑+2H2O;⑤SiO32-+2CO2(足量)+2H2OH2SiO3↓+2HC⑥Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑;⑦CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑。二、工業(yè)生產(chǎn)單質(zhì)硅過程中應(yīng)注意的問題①用焦炭還原SiO2，產(chǎn)物是CO而不是CO2。②粗硅中含碳等雜質(zhì)，與Cl2反應(yīng)生成的SiCl4中也含CCl4等雜質(zhì)，經(jīng)過分餾提純SiCl4后，再用H2還原，得到高純度硅。一、硅的工業(yè)制法及提純eq\x(石英砂)eq\o(→,\s\up7(①焦炭),\s\do5(高溫))eq\x(粗硅)eq\o(→,\s\up7(②氯氣),\s\do5(加熱))eq\x(SiCl4)eq\o(→,\s\up7(③氫氣),\s\do5(高溫))eq\x(高純硅)涉及的化學(xué)方程式：①SiO2＋2Ceq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋2CO↑。②Si＋2Cl2eq\o(=,\s\up7(△))SiCl4。③SiCl4＋2H2eq\o(=,\s\up7(高溫))Si＋4HCl。目前處于世界主流的傳統(tǒng)提純工藝主要有兩種：改良西門子法和硅烷法，它們統(tǒng)治了世界上絕大部分的多晶硅生產(chǎn)線，是多晶硅生產(chǎn)規(guī)?；闹匾?jí)數(shù)。在此主要介紹改良西門子法。改良西門子法是以HCl（或H2，Cl2）和冶金級(jí)工業(yè)硅為原料，在高溫下合成為SiHCl3，然后通過精餾工藝，提純得到高純SiHCl3，最后用超高純的氫氣對(duì)SiHCl3進(jìn)行還原，得到高純多晶硅棒。主要工藝流程如圖下圖所示。工藝主要包括：SiHCl3的合成、SiHCl3的提純及SiHCl3還原制備高純硅。二、硝酸工業(yè)制法的反應(yīng)原理(1)NH3在催化劑作用下與O2反應(yīng)生成NO4NH3＋5O2eq\o(=,\s\up7(催化劑),\s\do5(△))4NO＋6H2O。(2)NO進(jìn)一步氧化生成NO22NO＋O2=2NO2。(3)用水吸收NO2生成HNO33NO2＋H2O=2HNO3＋NO。三、磷及其化合物1.五氧化二磷五氧化二磷單斜晶系，白色粉末狀，在300℃時(shí)升華，有很強(qiáng)的吸水性，在空氣中易潮解，有腐蝕性。五氧化二磷可從很多物質(zhì)中奪取化合態(tài)的水，使其脫水；與有機(jī)物接觸，會(huì)發(fā)生燃燒。P4O10+6H2SO4=6SO3+4H3PO4P4O10+12HNO3=6N2O5+4H3PO42.磷的含氧酸磷有多種含氧酸，常見的有如下幾種。（1）正磷酸正磷酸經(jīng)強(qiáng)熱會(huì)發(fā)生脫水作用時(shí)，可以生成焦磷酸、三磷酸、偏磷酸或者四偏磷酸。四偏磷酸多磷酸是磷酸的縮合酸，可以是鏈狀的，也可以環(huán)狀的。（2）偏磷酸偏磷酸的化學(xué)式為HPO3，透明的玻璃狀物質(zhì)，易溶于水，在水溶液中逐漸轉(zhuǎn)為磷酸。HPO3+H2O=H3PO4常見的偏磷酸有三聚偏磷酸(HPO3)3和四聚偏磷酸(HPO3)4，可磷酸高溫脫水制得；也可由五氧化二磷與適量冷水制得。（3）亞磷酸亞磷酸是無色固體，易溶于水，其濃溶液受強(qiáng)熱時(shí)會(huì)發(fā)生歧化反應(yīng)。4H3PO43H3PO4+PH3亞磷酸是一個(gè)中強(qiáng)二元酸，亞磷酸及其鹽在水溶液中都是強(qiáng)還原劑，很容易將Ag+還原為金屬銀；也能將熱濃硫酸還原為二氧化硫。（4）次磷酸在次磷酸鋇溶液中加入硫酸，可得到次磷酸。Ba(H2PO2)2+H2SO4=2H3PO2+BaSO4次磷酸是一個(gè)中強(qiáng)一元酸，分子中的磷原子直接與兩個(gè)氫原子鍵合。H3PO2H++，Ka=1.0×10-2次磷酸及其鹽都是還原劑。（5）磷化氫磷化氫可由金屬磷化物與水作用制得；也可由白磷與堿溶液制得。Ca3P2+6H2O=3Ca(OH)2+2PH3↑4P+3NaOH+3H2O=PH3↑+3NaH2PO2磷化氫是一種較強(qiáng)的還原劑，能將銅、銀、金等金屬從其鹽中還原出來。4CuSO4+PH3+4H2O=H3PO4+2H2SO4+8Cu6AgNO3+PH3+3H2O=H3PO3+6HNO3+6Ag四、砷及其化合物以白砷（三氧化二砷，俗稱砒霜）為原料制取高純砷1.原料為含三氧化二砷99％以上的粗白砷。生產(chǎn)流程由升華提純、鹽酸溶解、三氯化砷精餾和水解后用高純氫還原等過程組成。2.砷化氫是無色有毒氣體，不穩(wěn)定，可發(fā)生可逆反應(yīng)2AsH3===2As+3H23.砷化氫是強(qiáng)還原劑，很容易被氧化與氧氣反應(yīng)（自燃）2AsH3+3O2===As2O3+3H2O4.砷化氫與氨氣不同，一般不顯堿性，AsH3可以用于半導(dǎo)體材料砷化鎵在700-900攝氏度，化學(xué)氣相沉積AsH3+Ga（CH3）3====GaAs+3CH45.三氧化二砷是毒性很強(qiáng)的物質(zhì)，砒霜的主要成分，可用于治療癌癥，是兩性氧化物As2O3+6NaOH===2Na3AsO3+3H2OAs2O3+6HCl===2AsCl3+3H2O1．（2023·湖北·統(tǒng)考高考真題）工業(yè)制備高純硅的主要過程如下：石英砂粗硅高純硅下列說法錯(cuò)誤的是A．制備粗硅的反應(yīng)方程式為B．1molSi含Si-Si鍵的數(shù)目約為C．原料氣HCl和應(yīng)充分去除水和氧氣D．生成的反應(yīng)為熵減過程【答案】B【解析】A.和在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成和，因此，制備粗硅的反應(yīng)方程式為，A說法正確；B.在晶體硅中，每個(gè)Si與其周圍的4個(gè)Si形成共價(jià)鍵并形成立體空間網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，因此，平均每個(gè)Si形成2個(gè)共價(jià)鍵，1molSi含Si-Si鍵的數(shù)目約為，B說法錯(cuò)誤；C.HCl易與水形成鹽酸，在一定的條件下氧氣可以將HCl氧化；在高溫下遇到氧氣能發(fā)生反應(yīng)生成水，且其易燃易爆，其與在高溫下反應(yīng)生成硅和HCl，因此，原料氣HCl和應(yīng)充分去除水和氧氣，C說法正確；D.，該反應(yīng)是氣體分子數(shù)減少的反應(yīng)，因此，生成的反應(yīng)為熵減過程，D說法正確；綜上所述，本題選B。2．（2022·天津·統(tǒng)考高考真題）燃油汽車行駛中會(huì)產(chǎn)生CO、NO等多種污染物。下圖為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)及催化轉(zhuǎn)化器中發(fā)生的部分化學(xué)反應(yīng)。以下判斷錯(cuò)誤的是A．甲是空氣中體積分?jǐn)?shù)最大的成分 B．乙是引起溫室效應(yīng)的氣體之一C．反應(yīng)(Ⅰ)在常溫下容易發(fā)生 D．反應(yīng)(Ⅱ)中NO是氧化劑【答案】C【解析】A．甲是氮?dú)?，氮?dú)饪諝庵畜w積分?jǐn)?shù)最大的成分，故A正確；B．乙是二氧化碳，則乙是引起溫室效應(yīng)的氣體之一，故B正確；C．由于氮?dú)夂械I，因此反應(yīng)(Ⅰ)在常溫下不容易發(fā)生，在高溫或放電條件下發(fā)生，故C錯(cuò)誤；D．一氧化碳和一氧化氮反應(yīng)生成氮?dú)夂投趸迹谎趸械蟽r(jià)降低，因此反應(yīng)(Ⅱ)中NO是氧化劑，故D正確。綜上所述，答案為C。3．（2022·重慶·統(tǒng)考高考真題）工業(yè)上用N2和H2合成NH3，NA代表阿伏加德羅常數(shù)的值，下列說法正確的是A．消耗14gN2生成NH3分子數(shù)為2NAB．消耗1molH2，生成N－H鍵數(shù)為2NAC．生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4LNH3，電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NAD．氧化1molNH3生成NO，需O2分子數(shù)為2NA【答案】B【解析】A．由方程式可知，消耗14g氮?dú)馍砂睔獾姆肿訑?shù)為×2×NAmol—1=NA，故A錯(cuò)誤；B．由方程式可知，消耗1mol氫氣生成N－H鍵數(shù)為1mol××3×NAmol—1=2NA，故B正確；C．由方程式可知，生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4L氨氣，反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移數(shù)為×3×NAmol—1=3NA，故C錯(cuò)誤；D．由得失電子數(shù)目守恒可知，1mol氨氣與氧氣反應(yīng)生成一氧化氮，需氧氣分子數(shù)為1mol××NAmol—1=1.25NA，故D錯(cuò)誤；故選B。4．（2023·湖南郴州·統(tǒng)考三模）亞砷酸鈉()，易溶于水，主要用作殺蟲劑、防腐劑、分析試劑等。利用(分子結(jié)構(gòu)如圖)制備亞砷酸鈉涉及以下反應(yīng)：。下列說法錯(cuò)誤的是A．的電子式為B．砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為C．中所含元素的電負(fù)性由大到小的順序?yàn)镹>O>H>AsD．中陽離子的空間結(jié)構(gòu)為正四面體形【答案】C【解析】A．是共價(jià)化合物，電子式為，A正確；B．砷的原子序數(shù)33，位于元素周期表的第四周期第ⅤA族，其原子結(jié)構(gòu)示意圖為，B正確；C．同周期主族元素，電負(fù)性從左到右逐漸增大，從上到下逐漸減小，電負(fù)性大?。篛>N>As>H，C錯(cuò)誤；D．中，中心N原子為雜化，不含孤電子對(duì)，空間結(jié)構(gòu)為正四面體形，D正確；故選C。1．（2023·全國·統(tǒng)考高考真題）根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象，下列結(jié)論中正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象結(jié)論A常溫下將鐵片分別插入稀硝酸和濃硝酸中，前者產(chǎn)生無色氣體，后者無明顯現(xiàn)象稀硝酸的氧化性比濃硝酸強(qiáng)B取一定量樣品，溶解后加入溶液，產(chǎn)生白色沉淀。加入濃，仍有沉淀此樣品中含有C將銀和溶液與銅和溶液組成原電池。連通后銀表面有銀白色金屬沉積，銅電極附近溶液逐漸變藍(lán)的金屬性比強(qiáng)D向溴水中加入苯，振蕩后靜置，水層顏色變淺溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)A．A B．B C．C D．D【答案】C【解析】A．常溫下，鐵片與濃硝酸會(huì)發(fā)生鈍化，導(dǎo)致現(xiàn)象不明顯，但稀硝酸與鐵不發(fā)生鈍化，會(huì)產(chǎn)生氣泡，所以不能通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象比較濃硝酸和稀硝酸的氧化性強(qiáng)弱，A錯(cuò)誤；B．濃硝酸會(huì)氧化亞硫酸根生成硫酸根，仍然產(chǎn)生白色沉淀，所以不能通過該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象判斷樣品中含有硫酸根，B錯(cuò)誤；C．銅比銀活潑，在形成原電池過程中，做負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，生成了銅離子，導(dǎo)致溶液變?yōu)樗{(lán)色，所以該實(shí)驗(yàn)可以比較銅和銀的金屬性強(qiáng)弱，C正確；D．向溴水中加入苯，苯可將溴萃取到上層，使下層水層顏色變淺，不是溴與苯發(fā)生了加成反應(yīng)，D錯(cuò)誤；故選C。2．（2023·浙江·統(tǒng)考高考真題）下列說法正確的是

A．圖①裝置可用于制取并收集氨氣B．圖②操作可排出盛有溶液滴定管尖嘴內(nèi)的氣泡C．圖③操作俯視刻度線定容會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度偏大D．圖④裝置鹽橋中陽離子向溶液中遷移【答案】C【解析】A．氯化銨受熱分解生成氨氣和氯化氫，遇冷又化合生成氯化銨，則直接加熱氯化銨無法制得氨氣，實(shí)驗(yàn)室用加熱氯化銨和氫氧化鈣固體的方法制備氨氣，故A錯(cuò)誤；B．高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性，會(huì)腐蝕橡膠管，所以高錳酸鉀溶液應(yīng)盛放在酸式滴定管在，不能盛放在堿式滴定管中，故B錯(cuò)誤；C．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液時(shí)，俯視刻度線定容會(huì)使溶液的體積偏小，導(dǎo)致所配溶液濃度偏大，故C正確；D．由圖可知，鋅銅原電池中，鋅電極為原電池的負(fù)極，銅為正極，鹽橋中陽離子向硫酸銅溶液中遷移，故D錯(cuò)誤；故選C。3．（2023·山東·統(tǒng)考高考真題）實(shí)驗(yàn)室中使用鹽酸、硫酸和硝酸時(shí)，對(duì)應(yīng)關(guān)系錯(cuò)誤的是A．稀鹽酸：配制溶液B．稀硫酸：蔗糖和淀粉的水解C．稀硝酸：清洗附有銀鏡的試管D．濃硫酸和濃硝酸的混合溶液：苯的磺化【答案】D【解析】A．實(shí)驗(yàn)室配制AlCl3溶液時(shí)向其中加入少量的稀鹽酸以抑制Al3+水解，A不合題意；B．蔗糖和淀粉的水解時(shí)常采用稀硫酸作催化劑，B不合題意；C．清洗附有銀鏡的試管用稀硝酸，反應(yīng)原理為：3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O，C不合題意；D．苯的磺化是苯和濃硫酸共熱，反應(yīng)生成苯磺酸的反應(yīng)，故不需要用到濃硫酸和濃硝酸的混合溶液，D符合題意；故答案為：D。4．（2023春·河北滄州·高三泊頭市第一中學(xué)校聯(lián)考階段練習(xí)）鐵鹽法是處理含砷廢水的主要方法，已知比毒性大且不易沉降，砷(V)酸鐵、砷(V)酸鈣的溶解度很小。以下是硫酸廠酸性含砷(Ⅲ)廢水的處理步驟：(1)向含砷廢水中加入消石灰，調(diào)節(jié)廢水的pH至5~6，過濾后再加入一定量綠礬，得到混合溶液；(2)向上述混合溶液中加入高濃度雙氧水作為氧化劑，攪拌，至溶液由無色透明液變?yōu)辄S褐色渾濁液；(3)待步驟(2)完成后，加入堿調(diào)節(jié)反應(yīng)后的混合溶液pH至7~9，出現(xiàn)大量褐色沉淀，攪拌充分反應(yīng)后，靜置、過濾、回收濾渣，檢測(cè)濾液中砷含量，達(dá)標(biāo)外排。下列說法正確的是A．步驟(1)中過濾出的濾渣主要是B．步驟(2)中雙氧水的作用只是將三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷C．步驟(2)中雙氧水可用代替D．步驟(3)中，工業(yè)上調(diào)節(jié)反應(yīng)后的混合溶液pH所用堿最好是【答案】C【解析】A．由題給信息可知，As(Ⅲ)比As(V)毒性大且不易沉降可知，向含砷廢水中加入消石灰的目的是中和溶液中的硫酸，調(diào)節(jié)溶液的pH，則亞砷酸根離子應(yīng)在濾液中，過濾得到的濾渣為硫酸鈣，故A錯(cuò)誤；B．由題意可知，步驟(2)中雙氧水的作用是將溶液中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，同時(shí)將亞鐵離子氧化為鐵離子，使反應(yīng)生成的鐵離子與砷酸根離子生成難溶的砷酸鐵沉淀，故B錯(cuò)誤；C．高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，也能將溶液中的三價(jià)砷氧化為五價(jià)砷，同時(shí)將亞鐵離子氧化為鐵離子，達(dá)到生成砷酸鐵沉淀的目的，故C正確；D．由題給信息可知，步驟(3)中，工業(yè)上調(diào)節(jié)反應(yīng)后的混合溶液pH所用堿最好選用廉價(jià)易得的氫氧化鈣，目的是調(diào)節(jié)溶液pH的同時(shí)，還能將溶液中的砷酸根離子轉(zhuǎn)化為砷(V)酸鈣，提高處理廢水的效果，故D錯(cuò)誤；故選C。5．（2023·江蘇揚(yáng)州·統(tǒng)考三模）檢驗(yàn)微量砷的原理為。常溫下為無色氣體。下列說法正確的是A．As的基態(tài)核外電子排布式為 B．的空間構(gòu)型為平面三角形C．固態(tài)屬于共價(jià)晶體 D．既含離子鍵又含共價(jià)鍵【答案】B【解析】A．As的基態(tài)核外電子排布式為，A錯(cuò)誤；B．的中心原子N的價(jià)層電子對(duì)數(shù)為3，沒有孤電子對(duì)，中心原子N的雜化類型為sp2，空間構(gòu)型為平面三角形，B正確；C．固態(tài)屬于分子晶體，C錯(cuò)誤；D．只含共價(jià)鍵，D錯(cuò)誤；故選B。6．（2023春·河北邢臺(tái)·高三校聯(lián)考階段練習(xí)）硅的提純是電子工業(yè)一項(xiàng)十分重要的工作，可用粗硅與干燥的氣體反應(yīng)制(其中含有、)，與過量在反應(yīng)制得純硅。有關(guān)物質(zhì)的物理常數(shù)見下表：物質(zhì)沸點(diǎn)/57.712.833.0熔點(diǎn)/回答下列問題：(1)基態(tài)原子核外電子共有種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；粗硅與反應(yīng)完全后的混合物冷卻到標(biāo)準(zhǔn)狀況，可通過(填寫操作名稱)提純得到。(2)已知在有存在的條件下，硅可以和濃硝酸反應(yīng)生成六氟合硅酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為。(3)實(shí)驗(yàn)室可以采用如圖裝置(夾持、尾氣處理裝置及部分加熱裝置均略去)用與過量干燥反應(yīng)制取純硅。

①儀器a的名稱為，裝置B中的試劑為。②將裝置C水浴加熱，該加熱方式的優(yōu)點(diǎn)是。③為保證實(shí)驗(yàn)安全，加熱裝置D前必須完成的操作是：ⅰ.檢驗(yàn)裝置的氣密性；ⅱ.，該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。【答案】(1)14蒸餾(2)(3)分液漏斗濃硫酸加熱均勻，便于控制溫度使氣化檢驗(yàn)氫氣的純度或先滴加稀硫酸，產(chǎn)生氫氣，排凈裝置中的空氣【解析】（1）基態(tài)Si原子有14個(gè)核外電子，則共有14種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)；得到的混合物中各物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，可通過蒸餾提純得到SiHCl3。（2）在HF存在的條件下，硅可以和濃硝酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為Si+4HNO3(濃)+6HF=H2SiF6+4NO2↑+4H2O。（3）裝置A中Zn和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生H2；裝置B的作用是干燥H2；裝置C的作用是氣化SiHCl3和混合H2和SiHCl3氣體；裝置D中SiHCl3與干燥H2反應(yīng)，得到純Si。①儀器a的名稱為分液漏斗，裝置B中的試劑為濃硫酸；②水浴加熱可以使得加熱均勻，便于控制溫度使SiHCl3氣化；③加熱裝置D前需檢查裝置的氣密性和排出裝置中的空氣，保證H2具有高純度，則第ⅱ步為檢驗(yàn)氫氣的純度或先滴加稀硫酸，產(chǎn)生氫氣，排除裝置中的空氣，該裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。7．（2023·全國·高三專題練習(xí)）已知：P4(白磷)+3NaOH+3H2ONaH2PO2+PH3↑。PH3有強(qiáng)還原性，是無色、有毒且能自燃的氣體。某同學(xué)用如圖所示裝置制取少量NaH2PO2，相關(guān)操作步驟(不是正確順序)為①打開K，先通入N2一段時(shí)間；②向三頸燒瓶中加入丁醇和白磷；③檢查裝置氣密性；④打開K，再通入N2一段時(shí)間；⑤關(guān)閉K，打開磁力攪拌器加熱至50~60℃，滴加NaOH溶液。請(qǐng)回答下列問題：(1)裝置B的作用是。(2)寫出該裝置中的一處明顯錯(cuò)誤：。(3)該實(shí)驗(yàn)操作步驟的正確順序是(填標(biāo)號(hào))。(4)先通入N2一段時(shí)間的目的是。(5)向三頸燒瓶中加入丁醇和白磷，其中加入丁醇的主要目的是。(6)PH3在裝置C中可被氧化成磷酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為，裝置D的作用為。(7)取產(chǎn)品mg溶于稀硫酸配成250mL溶液，取25.00mL于錐形瓶中，然后用0.02mol/LKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是；達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)消耗VmLKMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液，則產(chǎn)品的純度為%(用含m、V的代數(shù)式表示)?！敬鸢浮?1)防倒吸(2)裝置C中應(yīng)長導(dǎo)管進(jìn)，短導(dǎo)管出(3)③②①⑤④(4)排盡裝置內(nèi)的空氣，防止PH3自燃引起爆炸(5)作分散劑，使反應(yīng)物充分混合，加快反應(yīng)速率(6)PH3+4NaClO=H3PO4+4NaCl檢驗(yàn)PH3是否被吸收干凈(7)滴入最后半滴KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液由無色變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色【解析】（1）裝置B為安全瓶，作用是防倒吸；（2）該裝置中的一處明顯錯(cuò)誤是裝置C中應(yīng)長導(dǎo)管進(jìn)，短導(dǎo)管出；（3）由題意可知，該實(shí)驗(yàn)操作步驟的正確順序是③檢查裝置氣密性，實(shí)驗(yàn)中有氣體生成，防止裝置漏氣；②向三頸燒瓶中加入丁醇和白磷；①打開K，先通入一段時(shí)間，排盡裝置中的空氣，防止自燃引起爆炸；⑤關(guān)閉K，打開磁力攪拌器加熱至50~60℃，滴加NaOH溶液，NaOH和白磷反應(yīng)制取少量；④打開K，再通入一段時(shí)間，排盡滯留在裝置中的；（4）PH3有強(qiáng)還原性，是無色、有毒且能自燃的氣體，先通入N2一段時(shí)間的目的是排盡裝置內(nèi)的空氣，防止PH3自燃引起爆炸；（5）向三頸燒瓶中加入丁醇和白磷，其中加入丁醇的主要目的是作分散劑，使反應(yīng)物充分混合，加快反應(yīng)速率；（6）PH3在裝置C中可被氧化成磷酸，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為PH3+4NaClO=H3PO4+4NaCl，裝置D的作用為檢驗(yàn)PH3是否被吸收干凈；（7）溶液為紫紅色，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后半滴標(biāo)準(zhǔn)溶液后，溶液變?yōu)榧t色，且半分鐘內(nèi)不褪色。和反應(yīng)生成和，根據(jù)得失電子守恒可得關(guān)系式：，則mol，產(chǎn)品的純度為。8．（2023·河南鄭州·統(tǒng)考三模）砷酸銅是一種藍(lán)色粉末，難溶于水和酒精，廣泛應(yīng)用于木材防腐劑。某化工廠以硫化砷廢渣(主要成分為As2S3，含少量的Sb、Bi)為原料制備砷酸銅的工藝流程如圖所示：

請(qǐng)回答下列問題：(1)Cu3(AsO4)2中As的化合價(jià)為。(2)“粉碎”的目的是。(3)“堿浸”時(shí)，在加熱條件下As2S3中硫元素被氧化為，反應(yīng)的離子方程式為。(4)“沉砷”后濾液中主要含有，該物質(zhì)可循環(huán)利用到步驟中。(5)“濾渣“的成分是。(6)“轉(zhuǎn)化”時(shí)發(fā)生的化學(xué)方程式為。(7)該化工廠實(shí)驗(yàn)員稱取100g硫化砷廢渣(As2S3質(zhì)量分?jǐn)?shù)為73.8%)，粉碎后通空氣并加入NaOH溶液，得到1L的懸濁液，測(cè)得堿浸后的濾液中Na3AsO4的濃度為0.45mol·L-1，該實(shí)驗(yàn)員檢測(cè)砷的浸出率為。【答案】(1)+5(2)增大反應(yīng)物接觸面積，提高堿浸速率和原料轉(zhuǎn)化率(3)As2S3+7O2+12OH-=2AsO+3+6H2O(4)NaOH堿浸(5)硫酸鈣或CaSO4(6)3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2O=Cu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O(7)75％【解析】硫化砷廢渣(主要成分為As2S3，含少量的Sb、Bi)粉碎后堿浸，硫化神渣中As2S3與NaOH、空氣中的O2反應(yīng)生成Na3AsO4、Na2SO4和H2O，Sb、Bi不與NaOH反應(yīng)，過濾后在浸出渣中，Na3AsO4和Na2SO4在濾液中，濾液中加CaO“沉砷”，Na3AsO4與CaO、水反應(yīng)生成Ca3(AsO4)2沉淀，過濾后，NaOH和Na2SO4在濾液中，Ca3(AsO4)2在濾渣中，往Ca3(AsO4)2中加稀H2SO4生成H3AsO4和CaSO4沉淀，過濾后H3AsO4和一水合氨、硫酸銅溶液反應(yīng)生成Cu3(AsO4)2。（1）由化合價(jià)代數(shù)和為零可知，Cu3(AsO4)2中As的化合價(jià)為+5。（2）“粉碎”的目的是增大反應(yīng)物接觸面積，提高堿浸速率和原料轉(zhuǎn)化率。（3）“堿浸”時(shí)，在加熱條件下As2S3中硫元素被氧化為，As元素被氧化為AsO中，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為：As2S3+7O2+12OH-=2AsO+3+6H2O。（4）由分析可知，“沉砷”后濾液中主要含有NaOH和Na2SO4，“堿浸”步驟中也用到NaOH，NaOH可循環(huán)利用到堿浸步驟中。（5）由分析可知，“濾渣“的成分是硫酸鈣或CaSO4。（6）沉淀轉(zhuǎn)化實(shí)質(zhì)上是CuSO4與NH3·H2O反應(yīng)生成的Cu(OH)2和H3AsO4反應(yīng)生成了更難溶的Cu3(AsO4)2，化學(xué)方程式為：3CuSO4+2H3AsO4+6NH3·H2O=Cu3(AsO4)2+3(NH4)2SO4+6H2O。（7）懸濁液中As2S3的物質(zhì)的量為=0.3mol，懸濁液中As元素的物質(zhì)的量為0.3mol×2=0.6mol，浸出液中Na3AsO4的物質(zhì)的量為0.45mol/L×1L=0.45mol，則砷的浸出率為=75％。1．（2023春·上海寶山·高一上海市吳淞中學(xué)校考階段練習(xí)）黃砷()與白磷()的結(jié)構(gòu)類似(如圖所示)，以下敘述正確的是

A．黃砷的熔點(diǎn)高于白磷 B．黃砷中共價(jià)鍵鍵能大于白磷C．兩者都是共價(jià)化合物 D．兩者都含有極性共價(jià)鍵【答案】A【解析】A．黃砷和白磷均屬于分子晶體，且不含分子間氫鍵，黃砷相對(duì)分子質(zhì)量大，范德華力大，熔沸點(diǎn)高，故A正確；B．As與P屬于同一主族，As的半徑大于P，因此As-As鍵長大于P-P鍵長，As-As鍵能小于P-P鍵能，故B錯(cuò)誤；C．兩者均屬于單質(zhì)，不屬于化合物，故C錯(cuò)誤；D．兩者都含有非極性共價(jià)鍵，故D錯(cuò)誤；答案為A。2．（2023春·湖南常德·高三常德市一中校考階段練習(xí)）雌黃(As2S3，其結(jié)構(gòu)如下圖所示)是提取砷的主要礦物原料，As2S3和HNO3有如下反應(yīng)：下列說法錯(cuò)誤的是A．AsO的空間構(gòu)型為正四面體形B．As2S3中只含有極性鍵，且為非極性分子C．該分子中所有原子均采用sp3雜化D．生成0.5molH3AsO4，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為5mol【答案】D【解析】A．中根據(jù)價(jià)電子互斥理論孤對(duì)電子數(shù)為，As原子為sp3雜化，空間構(gòu)型為正四面體形，A正確；B．結(jié)構(gòu)如圖，只含有極性鍵，正負(fù)電荷中心重合，為非極性分子，B正確；C．As2S3中As有3個(gè)σ鍵且有1個(gè)孤電子對(duì)，為sp3雜化，S原子價(jià)層電子對(duì)個(gè)數(shù)是4且含有2個(gè)孤電子對(duì)，雜化類型為sp3，C正確；D．反應(yīng)生成2molH3AsO4，轉(zhuǎn)移10mol電子，生成，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2.5mol，D錯(cuò)誤；故選D。3．（2023春·福建寧德·高二福建省福安市第一中學(xué)校聯(lián)考期中）黃砷與白磷的結(jié)構(gòu)類似(如圖所示)，以下敘述正確的是

A．黃砷的熔點(diǎn)高于白磷 B．兩者都易溶于水C．黃砷中共價(jià)鍵鍵能大于白磷 D．分子中As原子采取雜化【答案】A【解析】A．黃砷(As4)與白磷(P4)形成的晶體都為分子晶體，相對(duì)分子質(zhì)量越大，分子間作用力越強(qiáng)，則熔點(diǎn)越高，黃砷的熔點(diǎn)高于白磷，選項(xiàng)A正確；B．黃砷與白磷均為非極性分子，水分子為極性分子，根據(jù)相似相溶原理，兩者都不易溶于水，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；C．原子半徑As>P，鍵長越大，鍵能越小，黃砷中共價(jià)鍵鍵能小于白磷，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；D．分子中As上有1對(duì)孤電子對(duì)和3個(gè)成鍵電子對(duì)，則As原子的雜化方式為sp3，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；答案選A。4．（2023·湖北黃岡·黃岡中學(xué)?？既＃〤hatGPT是史上月活用戶增長最快的消費(fèi)者應(yīng)用。下列說法中不正確的是A．硅晶片是生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料B．芯片制造中的“光刻技術(shù)”是利用光敏樹脂在曝光條件下成像，該過程涉及化學(xué)變化C．硅在自然界中主要以單質(zhì)形式存在D．硅是應(yīng)用最廣泛的半導(dǎo)體材料【答案】C【解析】A．硅晶片是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，是生產(chǎn)芯片的基礎(chǔ)材料，故A正確；B．光敏樹脂在曝光條件下成像時(shí)有新物質(zhì)生成，屬于化學(xué)變化，故B正確；C．硅元素是親氧元素，在自然界中主要以二氧化硅和硅酸鹽的形式存在，不存在硅單質(zhì)，故C錯(cuò)誤；D．硅是優(yōu)良的半導(dǎo)體材料，可用于制造和生產(chǎn)芯片，故D正確；故選C。5．（2023·山東濟(jì)南·山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)?？寄M預(yù)測(cè)）黑砷在催化電解水方面受到關(guān)注，其晶體結(jié)構(gòu)如圖所示，與石墨類似。下列說法正確的是

A．黑砷中As—As鍵的強(qiáng)度均相同B．黑砷與C60都屬于混合型晶體C．黑砷與石墨均可作為電的良導(dǎo)體D．黑砷單層中As原子與As—As鍵的個(gè)數(shù)比為2∶3【答案】CD【解析】A．根據(jù)圖知，黑砷中存在的As?As鍵的鍵長不同，則鍵能不同，故A錯(cuò)誤；B．C60屬于分子晶體，黑砷晶體結(jié)構(gòu)類似于石墨，石墨晶體中既有共價(jià)鍵，又有金屬鍵，還有范德華力，為混合晶體，所以黑砷屬于混合晶體，故B錯(cuò)誤；C．黑砷晶體結(jié)構(gòu)與石墨類似，石墨是電的良導(dǎo)體，則黑砷能也是電的良導(dǎo)體，故C正確；D．根據(jù)圖知，黑砷晶體每層原子之間組成六元環(huán)結(jié)構(gòu)，一個(gè)正六邊形有6個(gè)As,每個(gè)As相鄰的3個(gè)As以As?As相結(jié)合，既A每個(gè)As屬于3個(gè)正六邊形，實(shí)際屬于這個(gè)正六邊形的As原子數(shù)為，同理，一個(gè)正六邊形六條邊，但每個(gè)As?As屬于相鄰兩個(gè)正六邊形，則實(shí)際屬于這個(gè)正六邊形的As?As為，故黑砷單層中As原子與As?As鍵個(gè)數(shù)比為2：3，故D正確；故答案選CD。6．（2022·四川綿陽·鹽亭中學(xué)?？家荒＃└呒夹g(shù)領(lǐng)域常使用高純?cè)噭?。純磷?熔點(diǎn)為42℃，易吸潮)可通過市售85%磷酸溶液減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到，純化過程需要嚴(yán)格控制溫度和水分，溫度低于21℃易形成(熔點(diǎn)為30℃)，高于100℃則發(fā)生分子間脫水生成焦磷酸等。某興趣小組為制備磷酸晶體設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)裝置如下(夾持裝置略)：回答下列問題：(1)空集氣瓶的作用。B的進(jìn)水口為(填“a”或“b”)。(2)的作用是。(3)空氣流入毛細(xì)管的主要作用是防止，還具有攪拌和加速水逸出的作用。(4)升高溫度能提高除水速度，實(shí)驗(yàn)選用水浴加熱的目的是。(5)磷酸易形成過飽和溶液，難以結(jié)晶，可向過飽和溶液中加入促進(jìn)其結(jié)晶。(6)過濾磷酸晶體時(shí)，除了需要干燥的環(huán)境外，還需要控制溫度為(填標(biāo)號(hào))。A．

B．

C．(7)磷酸中少量的水極難除去的原因是?！敬鸢浮?1)安全瓶b(2)干燥氣體(3)防止暴沸(4)使溶液受熱均勻(5)磷酸晶體(6)B(7)磷酸分子中含羥基，可與水分子間形成氫鍵【解析】空氣通過氯化鈣除水，經(jīng)過安全瓶后通過濃硫酸干燥除水，然后通過五氧化二磷，干燥的空氣流入毛細(xì)管對(duì)燒瓶中的溶液進(jìn)行攪拌，同時(shí)還具有加速水逸出和防止溶液沿毛細(xì)管上升的作用，將85%磷酸溶液進(jìn)行減壓蒸餾除水、結(jié)晶除雜得到純磷酸。（1）空集氣瓶的作用是安全瓶；由儀器構(gòu)造可知，儀器A為圓底燒瓶，儀器B為直形冷凝管，泠凝水應(yīng)從b口進(jìn)、a口出，形成逆流冷卻，使冷卻效果更好。（2）純磷酸制備過程中要嚴(yán)格控制溫度和水分，因此五氧化二磷的作用為干燥氣體。（3）空氣流入毛細(xì)管可以對(duì)燒瓶中的溶