（1）Cu基态原子核外电子排布式为________，SO42? 的空间构型为__________（用文字描

－

述）；Cu2+ 与OH 反应能生成[Cu(OH)4] 2?，[Cu(OH)4] 2? 中提供孤电子对的原子是_______

（填元素符号）。 （2）“吸收”过程：

?1

①2NO(g) + O2(g)噲垐??2NO2(g) ΔH =－112.6kJ?mol提高NO平衡转化率的方法有

______________（写出两种）。 ②吸收NO2的有关反应如下：

反应Ⅰ：2NO2(g) + H2O(l) ＝ HNO3(aq) + HNO2(aq) ΔH =－116.1kJ?mol?1 反应Ⅱ：3HNO2(aq) ＝ HNO3(aq) + 2NO(g) + H2O(l) ΔH =－75.9kJ?mol?1 用水吸收NO2生成HNO3和NO的热化学方程式是___________________。

（3）“电解”过程：HNO2为弱酸，通过电解使HNO3得以再生，阳极的电极反应式是____________。

（4）“沉淀”过程：产生CuCl的离子方程式是________________。 【答案】1s22s22p63s23p63d104s1 正四面体形 O 增大压强、提高氧气的浓度 3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=－212.1kJ?mol?1 HNO2-2e-+H2O=3H++NO3- 2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+ 【解析】 【分析】

海绵铜（CuO、Cu）中CuO与稀H2SO4反应转化为硫酸铜，因硝酸在酸性条件下具有氧化性，会将铜氧化为铜离子，最终生成硫酸铜，SO2具有还原性，再将铜离子还原为氯化亚铜，NO合理利用，经过氧化与电解过程得到硝酸，据此分析解答。 【详解】

（1）Cu的原子序数为29，Cu基态原子核外电子排布式为1s22s22p63s23p63d104s1；SO42?中S原子价层电子对个数=4+

6+2-4?2=4，且不含孤电子对，由价层电子对互斥理论判断该2微粒为正四面体形；[Cu(OH)4]2?中Cu2+提供空轨道，O原子提供孤电子对形成配位键，答案为：1s22s22p63s23p63d104s1；正四面体形；O；

?1

（2）①2NO(g)+O2(g)噲垐??2NO2(g) ΔH=－112.6kJ?mol是气体体积减小的放热反应，提高

NO平衡转化率，平衡应向正反应方向移动，可以采取的措施有：降低温度、增大压强、提高氧气的浓度等；

1可以得到用水吸收NO2生成HNO3和NO的热2化学方程式：3NO2(g)+H2O(l)=2HNO3(aq)+NO(g) ΔH=－212.1kJ?mol?1；

②由盖斯定律可知：（反应I?3+反应II）?

（3）电解过程中，阳极上HNO2失去电子发生氧化反应生成HNO3，阳极的电极反应式是：HNO2-2e-+H2O=3H++NO3-；

（4）Cu2+与SO2发生氧化还原反应生成CuCl，离子方程式为：2Cu2++SO2+2Cl-+2H2O=2CuCl↓+SO42-+4H+。

4．锑（Sb）广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件和医药及化工等领域。 Ⅰ．（1）锑在元素周期表中的位置_____。

（2）锑（Ⅲ）的氧化物被称为锑白，可以由SbCl3水解制得，已知SbCl3水解的最终产物为锑白。为了得到较多、较纯的锑白，操作时将SbCl3徐徐加入大量水中，反应后期还要加入少量氨水。试用必要的化学用语和平衡移动原理解释这两项操作的作用_______。工业上，还可用火法制取锑白，是将辉锑矿（主要成分为Sb2S3）装入氧化炉的坩埚中，高温使其融化后通入空气，充分反应后，经冷却生成锑白。写出火法制取锑白的化学方程式______。 Ⅱ．以辉锑矿为原料制备金属锑，其中一种工艺流程如下：

已知部分信息如下：

①辉锑矿（除Sb2S3外，还含有砷、铅、铜的化合物和SiO2等）； ②浸出液主要含盐酸和SbCl3，还含SbCl5、CuCl2、AsCl3和PbCl2等杂质； ③常温下，Ksp（CuS）=1.0×10-36，Ksp（PbS）=9.0×10-29。 回答下列问题：

（3）“酸浸”过程中Sb2S3发生反应的化学方程式为_____。

（4）已知：浸出液中c（Cu2+）=0.0001mol/L，c（ Pb2+）=0.1mol/L。在沉淀铜、铅过程中，缓慢滴加极稀的硫化钠溶液，先产生沉淀的是_____（填化学式）；当CuS、PbS共沉

c(Cu2+)=______（保留小数点后一位）。 沉时，

c(Pb2+)（5）在“除砷”过程中，氧化产物为H3PO4。该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为__________。

（6）在“电解”过程中，锑的产率与电压大小关系如图所示。当电压超过U0 V时，锑的产率降低的原因可能是_________。

【答案】第5周期第ⅤA族 2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl，不断加入SbCl3，使SbCl3浓度增大，利于水解平衡右移，反应后期加入氨水中和盐酸，使c(HCl)减小，利于平衡右移

2Sb2S3+9O2 反应 【解析】 【分析】

高温 2Sb2O3+6SO2 Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S↓ CuS 1.1×10-8 3:4 H+参与电极

Ⅱ．辉锑矿粉加入盐酸和SbCl5溶液，得到SbCl3和SbCl5溶液，还含有杂质CuCl2、AsCl3和PbCl2等，加入适量Sb将SbCl5还原为SbCl3，加入Na2S使铜和铅沉淀以除去CuCl2和PbCl2，然后加入NaHPO2除去杂质砷。得到的SbCl3溶液电解得到金属Sb，同时得到SbCl5，可以返回到酸浸步骤循环使用。 【详解】

Ⅰ．（1）锑和氮在同一主族，其在元素周期表中位于第5周期第ⅤA族。

（2）SbCl3水解：2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl，将SbCl3徐徐加入大量水中，SbCl3浓度增大，水解平衡右移，反应后期还要加入少量氨水中和HCl，使c(HCl)减小，平衡右移，有利于Sb2O3的生成。故答案为：2SbCl3+3H2O?Sb2O3+6HCl，不断加入SbCl3，使SbCl3浓度增大，利于水解平衡右移，反应后期加入氨水中和盐酸，使c(HCl)减小，利于平衡右移。 火法制取锑白，是辉锑矿（主要成分为Sb2S3）在高温下和空气中的氧气反应，生成Sb2O3的同时生成SO2。化学方程式为：2Sb2S3+9O2

高温 2Sb2O3+6SO2。

Ⅱ．（3）“酸浸”时Sb2S3和SbCl5溶液反应，得到SbCl3和SbCl5的混合溶液，滤渣中有硫，是此反应的生成物，Sb2S3发生反应的化学方程式为Sb2S3+ 3SbCl5=5SbCl3+3S。

（4）浸出液中c（Cu2+）=0.0001mol/L，c（Pb2+）=0.1mol/L。在沉淀铜、铅过程中，缓慢

1.0?10-36=1.0×10-32mol/L，当Pb2+开滴加极稀的硫化钠溶液，当Cu开始沉淀时，c(S)=

0.00012+

2-

9.0?10-29=9.0×10-28mol/L，所以先产生沉淀的是CuS；当CuS、PbS共沉始沉淀时，c(S)=

0.12-

c(Cu2+)c(Cu2+)c(S2?)Ksp(CuS)1.0?10?36=淀时，＝＝1.1×10-8。 2+2+2?＝?29Ksp(PbS)9.0?10c(Pb)c(Pb)c(S)（5）加入NaHPO2除砷，发生了NaHPO2和AsCl3的反应，氧化产物为H3PO4，还原产物是As，磷的化合价从+1价升高到+5价，生成1mol H3PO4失去4mol电子，砷的化合价从+3价降低到0价，生成1molAs得到3mol电子，根据电子守恒，该反应氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:4。

（6）电解SbCl3溶液制取锑，在阴极是Sb3+得到电子生成Sb，当电压过大时，溶液中的H+也可能在阴极放电，导致锑的产率降低。

5．铁、氯、铜及其化合物在生产、生活中有广泛的用途。试回答下列问题。

(1)二氧化氯(ClO2)已逐步代替Cl2用于自来水处理，用ClO2处理过的饮用水(pH为5.5～6.5)常含有一定量对人体不利的亚氯酸根离子(ClO2-)。已知：25 ℃时Ka(HClO)＝3.2×10－8，Ka(HClO2)＝1.0×10－2，则酸性HClO2________HClO(填“>”“＝”或“<”)；在pH＝5的上述处理过

c(ClO-2)的饮用水中＝___________；若饮用水中ClO2-的含量超标，可向其中加入适量

c(HClO2)的Fe2＋将ClO2-还原成Cl－，写出酸性条件下该反应的离子方程式：____________________________________________________________。

(2)①腐蚀铜板后的溶液中，若Cu2＋、Fe3＋和Fe2＋浓度均为0.1 mol·L－1，下图为金属离子的浓度的对数与溶液pH的关系，现向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH＝5.6，溶液中存在

－

L－1时，可认为沉淀完全)。 的金属阳离子为____________(当溶液中金属离子浓度≤105mol·

②从图中数据计算可得Fe(OH)2的溶度积Ksp[Fe(OH)2]＝______________________。 (3)Na2S是常用的重金属离子沉淀剂。某工业污水中含有等浓度的Cu2＋、Fe2＋、Pb2＋，滴加Na2S溶液后首先析出的沉淀是________________；当最后一种离子沉淀完全时(该离子浓度L－1)，此时的S2－浓度为___________________________。已知：Ksp(FeS)＝为10－5 mol·

6.3×10－18；Ksp(CuS)＝6×10－36；Ksp(PbS)＝2.4×10－18。

＋－＋＋－＋＋

【答案】＞ 103 4Fe2+ClO2+4H=4Fe3+Cl+2H2O Cu2、Fe2 1.0×10-17 CuS

6.3×10-13mol·L－1 【解析】 【分析】

（1）组成相似的酸，电离平衡常数越大酸性越强；依据电离平衡常数计算式计算； （2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象分析出：易生成Fe（OH）3沉淀；

②根据Ksp[Fe（OH）2]=c（Fe2＋）×c2（OH－）计算；

（3）物质组成类型相同，溶度积越小，溶解度越小，滴加硫化钠，相应阳离子最先沉淀；根据溶度积计算S2的浓度。 【详解】

－－

（1）电离平衡常数越大酸性越强，已知：25 ℃时Ka(HClO)＝3.2×108，Ka(HClO2)＝1.0×10

－

2

L－，则酸性HClO2>HClO；在pH＝5的上述处理过的饮用水中，c（H＋）=10-5mol·

-c(ClOK1.0?10?22)1?=103；若饮用水中ClO2－的含量超标，可向其中加入适量＝+?510c(HClO2)c(H)的Fe2＋将ClO2－还原成Cl-，酸性条件下该反应的离子方程式：4Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2O；故答案为：HClO2 ＞HClO；103；4Fe2＋+ClO2－+4H＋=4Fe3＋+Cl－+2H2O； （2）①向混合溶液中通入氨气调节溶液的pH=5.6时，由图象可知易生成Fe（OH）3沉淀，溶液中存在的金属阳离子为Cu2＋、Fe2＋，故答案为：Cu2＋、Fe2＋；

L-1），c（OH－）=1.0×10-6（mol·L-1），Ksp[Fe②由图象可知：c（Fe2＋）=1.0×10-5（mol·