备考2025届高考化学一轮复习强化训练第四章非金属及其化合物第8讲含氮化合物之间的转化物质分离与提纯思想-钙钛矿硼镁矿磷砷资源的开发和利用

素养：物质分别与提纯思想——钙钛矿、硼镁矿、磷砷资源的开发和利用命题特点：矿产资源开发利用的工艺流程情境真实。“三阶段”（预处理、转化与除杂、产品纯化），“三条线”（试剂线、转化线、分别线），分析试剂线上的化学反应是关键。1.硼酸、硼氢化钠等（1）硼酸（H3BO3）H3BO3的电子式为，B最外层有6个电子，属于缺电子原子。硼酸溶于水时，水电离出的OH－中的O供应孤电子对与B供应的空轨道形成配位键，故硼酸的解离反应为H3BO3＋H2O⇌H＋＋[B（OH）4]－，H3BO3为[1]一元弱酸。（2）硼氢化钠（NaBH4）结构式为。NaBH4中的H为－1价，具有还原性，故可用作醛类、酮类和酯类的还原剂。2.P及其化合物的性质（1）P4、P2O5、PCl5、PCl3物质性质P4P4分子呈[2]正四面体结构，每个分子含[3]6个P—P共价键，键角为60°；与O2反应生成P4O6或P4O10，与Cl2反应生成PCl3（液体）或PCl5（固体）P2O5①常用作干燥剂，能干燥[4]酸性或中性物质，与H2O反应生成HPO3或H3PO4等。②在硝酸存在的条件下，煮沸P4O10的水溶液，才能较快地转变为较纯净的H3PO4PCl5、PCl3①磷与氯气反应：氯气足量时生成PCl5（白烟）；氯气不足时生成PCl3（白雾）。②PCl5、PCl3都易水解：PCl5＋4H2O[5]H3PO4＋5HCl、PCl3＋3H2O[6]H3PO3＋3HCl。③PCl3可被Cl2氧化为PCl5：PCl3＋Cl2⇌[7]PCl5（2）P的含氧酸拓展（1）可依据含氧酸结构中—OH的数目推断含氧酸的种类，如H3PO4分子结构中有3个—OH，能电离出3个H＋，故为三元酸。（2）磷酸的酸式盐溶液：磷酸二氢根离子电离程度大于其水解程度，溶液呈酸性；磷酸一氢根离子水解程度大于其电离程度，溶液呈弱碱性。磷酸根离子水解溶液呈碱性。如碱性：磷酸钠溶液＞磷酸一氢钠溶液＞磷酸二氢钠。3.As及其化合物（1）As及其氧化物As2O3俗称砒霜，微溶于水生成亚砷酸（（2）As2S3的性质As2S3俗称雌黄，可溶于碱性硫化物或碱溶液中：As2S3＋3Na2S2Na3AsS3，As2S3＋6NaOHNa3AsS3＋Na3AsO3＋3H2O。也可以与SnCl2、HCl反应转化为雄黄（As4S4）：2As2S3＋2SnCl2＋4HClAs4S4＋2SnCl4＋2H2S↑。雄黄和雌黄均可以与氧气反应生成As2O3。（3）H3AsO4的性质1.易错辨析。（1）[2024辽宁改编]P4中的共价键类型为非极性键。（√）（2）[全国Ⅲ高考改编]常温下向pH＝2的H3PO4溶液中加入NaH2PO4，溶液pH变小。（✕）解析（2）向H3PO4溶液中加入NaH2PO4固体，溶液中H2PO4－浓度增大，使平衡H3PO4⇌H2PO4－2.[2024广东改编]已知：Ga和Al同族，As和N同族。在H2O2与GaAs的反应中，As元素的化合价变为＋5，则该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1。3.[2024山东潍坊模拟]工业上以硼镁矿（主要成分为2MgO·B2O3·H2O，还含有少量Fe2O3、FeO、CaCO3、Al2O3和SiO2等）为原料生产硼酸晶体的工艺流程如图所示。已知：①H3BO3的溶解度随温度的上升显著增大；②Fe3＋、Fe2＋、Al3＋和Mg2＋以氢氧化物的形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、9.7、5.2和12.4。下列说法错误的是（C）A.“浸取”时要分批渐渐加入稀硫酸B.“热过滤”的目的是防止温度降低时H3BO3从溶液中析出C.“除杂”时需向“浸出液”中依次加入H2O2和NaOH溶液，以除去Fe2＋、Fe3＋、Al3＋等杂质离子D.“母液”中的溶质主要是硫酸镁解析“浸取”时，因硼镁矿粉中含有少量CaCO3，加入稀硫酸会产生大量泡沫，为避开反应物从反应器中溢出，应分批渐渐加入稀硫酸，A正确。4.[2024河南洛阳联考改编]中国自古有“信口雌黄”“雄黄入药”之说。雌黄As2S3和雄黄As4S4早期都曾用作绘画颜料，也可用来入药。As有＋2、＋3两种常见价态。在确定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示，下列有关说法错误的是（D）A.反应Ⅱ中若0.5molAs4S4参与反应时，转移14mol电子，则物质a为SO2B.从反应Ⅲ可以推出亚砷酸（H3AsO3）的酸酐为As2O3C.反应Ⅳ属于非氧化还原反应D.反应Ⅰ中，As2S3和Sn2＋恰好完全反应时，其物质的量之比为2∶1解析As4S4中As为＋2价，S为－2价（最低价），经过反应Ⅱ，As4S4转化为As2O3，As的化合价从＋2上升到＋3，当有0.5molAs4S4参与反应且转移14mol电子时，As失去电子的物质的量为0.5×（3－2）×4mol＝2mol，则S失去电子的物质的量为12mol，S的化合价也上升，设物质a中S的化合价为x，则0.5×[x－（－2）]×4mol＝12mol，x＝4，故a为SO2，A正确。反应Ⅲ中As2O3与H2O反应仅生成H3AsO3，且As2O3与H3AsO3中As的化合价均为＋3，则As2O3是H3AsO3的