全国地区中学化学竞赛试题：砷锑铋（
A组
1．根据砷元素在元素周期表中的位置，推测砷元素单质及其化合物不可能具有的性质是
A 砷元素单质在通常情况下是固体
B 砷元素有－3、＋3、＋5等多种化合价 C As2O5对应的水化物的酸性比磷酸强 D 砷化氢不稳定
B组
2．据报道，某地一辆装载有砒霜的货车因故滑下河道，部分砒霜散落到河中。砒霜的主要成分是As2O3，剧毒，可用于制造杀虫剂和灭鼠剂等。As2O3是两性偏酸性氧化物，其无色晶体在193℃升华，微溶于水生成H3AsO3；其对应的盐也有毒性。其中碱金属对应的盐易溶于水，其他金属对应的盐几乎不溶于水。根据以上信息，下列说法正确的是
A As2O3是砷的最高价含氧酸的酸酐 B As2O3的晶体为分子晶体
C 可向河水中投入纯碱，以消除对河水的污染 D 可向河水中撒入生石灰，以消除对河水的污染 3．在NaOH中溶解度最小的或跟NaOH最少反应的是 A Sb2O3 B Bi2O3 C As2O5 D As2O3
＋－
4．铋酸钠在酸性介质中可以把Mn2氧化成MnO4，在调节溶液酸性的，不应选用的酸是
A 稀硫酸 B 稀盐酸 C 稀硝酸 D 高氯酸 5．As2S3和As2O3的性质相似，均有还原性；Na2S2和Na2O2的性质相似，均有氧化性，当As2S3与Na2S2相互反应时，生成的盐是
A Na3AsS4 B Na2AsS3 C Na3AsS3 D Na2AsS4
－－
6．对于反应：As2S3＋3S22＝2AsS43＋S的正确说法是
－
A 属于置换反应 B S22只是还原剂
－
C As2S3是还原剂 D AsS43既是氧化产物又是还原产物
7．法医鉴定砷中毒（通常为砒霜）的方法是用锌、盐酸和试样混在一起，将生成的气体导入热玻璃管，如果试样中有砷化物存在，则在玻璃管内壁上出现亮黑色的“砷镜”。试写出有关的反应式。
8．判断含氧酸强弱的一条经验规律是：含氧酸分子的结构中含非羟基氧原子数越多，该含氧酸的酸性越强。某些含氧酸的酸性如右表：
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7
（1）亚磷酸H3PO3和亚砷酸H3AsO3分子式相似，但它们的酸性差别很大。H3PO3是中强酸，H3AsO3既有弱酸性又有弱碱性。由此可推出它们的结构式分别为：
① ；（2）
（2）H3PO3和H3AsO3与过量的NaOH溶液反应的化学方程式分别是：
① ；② 。 （3）在H3PO3和H3AsO3中分别加入浓盐酸，分析反应情况，写出化学反应方程式
9．由含砷的白磷制备磷酸时，可以用P2S5试剂来除去磷酸中的亚砷（Ⅲ）酸，试写出相应反应的化学方程式：① ；② 。
10．砷是周期表中ⅤA族元素，自然界中主要以硫化物矿存在，例如雌黄（As2S3）。制备砷的单质时，先将雌黄在空气中煅烧生成碎的正三价氧化物，该反应的化学方程式是 ；砷能被浓热的硫酸氧化成As2O3，化学方程式是 ；As2O3俗称砒霜，是剧毒物质，法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒：把试样与锌和硫酸混和，若试样中含有砒霜，则会发生反应生成砷化氢，硫酸锌和水，化学方程式是 ；在无氧条件下，将生成的砷化氢导入热的玻璃营中，在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷镜”，化学方程式是 。
11．As2O3俗称砒霜，是一种剧毒的白色粉未状固体，法庭医学分析和卫生防疫分析上为鉴定试样中是否含砒霜，是把样品跟锌、盐酸混和，将产生的气体AsH3导入热的玻璃管，AsH3就会因缺氧而在加热部位分解，由单质砷而集成“砷镜”，“砷镜”能被NaClO溶解而成砷酸H3AsO4，试写出反应式。
12．据报道，2002年某市一辆满载砒霜的大货车翻下山坡，少量砒霜散落河水中。有关部门紧急采取措施。已知砒霜的化学式为：As2O3，剧毒，在低温下微溶于水，溶于水后生成亚砷酸，亚砷酸为三元弱酸。请回答下列问题；
（1）有关部门采取措施中加入一种物质。这种物质是 （写名称）；写出与亚砷酸在水中反应的化学方程式 。
（2）古时确定人是否是砒霜中毒死亡，常用马氏试砷法。其原理是在含砒霜的物质中加入Zn和稀H2SO4，得到一种气体A。加热A，在试管中得到砷镜。写出上述两个化学方程式 、 。
（3）砒霜与面粉、淀粉、味精及小苏打极其相似，容易误食中毒，急救方法之一是，立即将中毒者移离现场，灌服氢氧化铁胶体或是悬浊液（12%硫酸亚铁溶液与20%氧化镁等量混合）并进行催吐，写出制备氢氧化铁胶体或是浊液的反应原理（用方程式表示） 。经过上述催吐后再进一步药物处理，即可得救。
13．氯化物A为无色液体，将A加入水中加热后冷却有白色固体B生成。向A的水溶液中通入H2S有黄色沉淀C生成，C不溶于盐酸而易溶于氢氧化钠溶液。向B中加入稀盐酸和锌粉有气体D生成，D与硝酸银作用得到黑色沉淀E和物质B。请写出A、B、C、D、E所代表的物质。
14．化合物A为白色固体，A在水中溶解度较小，但易溶于氢氧化钠溶液和浓盐酸。
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7
A溶于浓盐酸得到溶液B，向B中通入H2S得到黄色沉淀C，C不溶于盐酸，易溶于氢氧化钠溶液。C溶于硫化钠溶液得到无色溶液D，若将C溶于Na2S2溶液，则得到无色溶液E。向B中滴加溴水，则溴被还原，而B转为无色溶液F，向得到的F的酸性溶液中加入碘化钾淀粉溶液，则溶液变蓝色。请写出A、B、C、D、E、F所代表的物质。
15．化合物A是一种易溶于水的无色液体。当A的水溶液与HNO3共热并加入AgNO3
时，形成白色沉淀B，B溶于氨水形成溶液C，加入HNO3时重新得到沉淀B。如果A的水溶液通入H2S至饱和，生成黄色沉淀D，D不溶于稀硝酸，但溶于KOH和KHS的混合溶液并得到溶液E。酸化E时又得到沉淀D，D又能溶于KOH和地H2O2的混合溶液，生成溶液F。F用Mg(NO3)2和NH4NO3的混合物处理，形成白色沉淀G。G溶于HAc后用HNO3处理，得到红棕色沉淀H。试确定各字母所代表的物质，并写出有关反应的化学方程式。
16．无色晶体A为氯化物，将A溶于稀盐酸得到无色溶液B，向B中加入溴水，溴水褪色并且B转化为无色溶液C。若向B中滴加NaOH溶液得到白色沉淀D，NaOH过量时则D溶解得到无色溶液E。取晶体A放入试管中加水有白色沉淀F生成，再向试管中通入H2S，则白色沉淀F转为橙色沉淀G。请写出A、B、C、D、E、F、G所代表的化合物或离子。
17．某金属的硝酸盐A为无色晶体，将A加入水中后过滤得到白色沉淀B和清液C，取其清液C与饱和H2S溶液作用产生黑色沉淀D，D不溶于氢氧化钠溶液，可溶于盐酸中。向C中滴加氢氧化钠溶液有白色沉淀E生成，E不溶于过量的氢氧化钠溶液。向氯化亚锡的强碱性溶液中滴加C，有黑色沉淀F生成。请写出A、B、C、D、E、F的化学式。
18．2002年，我国南方某省发生了一起严重的“12·11”砒霜泄漏事件。砒霜是三氧化二砷（As2O3）的俗名，剧毒有关方面采用石灰中和等措施，使被污染的河水含砷量降低到国家允许的标准内，以消除这一事件所造成的危害。
测定砷是利用下述反应：AsO33－＋I2＋H2O＝AsO43－十2I－＋2H＋
该反应是可逆的，控制溶液的酸碱性，可以测定不同价态（＋3或＋5）的砷。
今有一试样，含As2O3与As2O5及其他对测定没有影响的杂质。将此试样用NaOH溶液中和后，在中性溶液中用0.02500mol/L的I2－KI溶液滴定，用去20.00mL。滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI。由此析出的碘又用0.1500mol/L的Na2S2O3溶液滴定，用去30.00mL。
试计算试样中的As2O3和As2O5的质量（已知2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI）。 19．由不纯的Sb2S3试样0.5026g燃烧，把生成的SO2通入FeCl3溶液中，使FeCl3还原为FeCl2，然后用浓度为0.02mol/L的KMnO4溶液滴定FeCl2，计用去KMnO4溶液63.6mL，此试样中Sb2S3的百分含量为 。
20．称取含有Na2S和Sb2S3的试样0.2000g，溶于浓HCl，加热，生成的H2S被50.00mL浓度为0.01000mol/L的酸性碘标准液吸收，此时，H2S被氧化成硫。滴定剩余的碘消耗了0.02000mol/L Na2S2O3标准溶液10.00mL。将除去H2S的试液调为弱碱性，用上述碘标准溶液滴定锑（Sb(Ⅲ)→Sb(Ⅴ)），消耗了10.00mL，写出配平了的有关方程式，计算试样中Na2S和Sb2S3的百分含量。（Na2S和Sb2S3的mol质量分别为78.04、339.7g/mol）
C组
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21．砒霜（As4O6）和可溶性砷化物都是剧毒物质，常用来制造杀虫剂、灭鼠药等，人误服0.1g即可致死。常用的有效解毒剂是 ，也可用乙二醇解毒，其反应的化学方程式为 。
22．为配制三氯化锑溶液，取三氯化锑固体少许加2～3mL水溶解，此时却会产生白色沉淀，指出此时溶液的pH值是 （填小于、大于还是等于7）；请写出反应方程式；指出应该如何配制三氯化锑溶液 。
23．BiCl3易水解生成BiOCl，试回答： （1）写出水解反应方程式：
（2）医药上把BiOCl叫做次氯酸铋，你同意此名称吗？
（3）如何配制100mL 0.100mol/L BiCl3溶液？（BiCl3的相对分子质量为315.34） （4）把适量BiCl3固体置于浓NaCl液，得澄清液，请说出可能的原因。
24．某元素M，有黄色、灰色、黑褐色三种同素异形体；M具有金属性，但性硬而脆；纯M有半导体性质；M不溶于水，但可溶于硝酸；M在自然界中很少发现以单质存在，主要以硫化物矿形式存在；单质M可由其氧化物A用碳还原而得；M及其化合物大都有毒；M的氢化物B易分解，加热至300℃时得M和氢气；M的氧化物A具有两性，可溶于强酸和强碱。
（1）M的元素符号是 ，氧化物A的化学式是 ，氢化物B的化学式是 。
（2）M溶于浓硝酸的化学方程式是 （3）列举一种M的硫化物矿的化学式
（4）写出制备M的化学方程式 （5）写出M的氧化物A溶于强酸和强碱的化学方程式：
、
（6）半导体化合物C可由M和同周期另一元素高温下合成，C是深灰色XY型立方晶体，C的化学式是 。
25．SbCl3和SbF3是常见的两种锑化合物，具有显著的导电性。老将SbCl3加到熔融的LiCl中，发现也能导电。
（1）用化学方程式解释SbCl3导电的原因。
（2）解释SbCl3加到熔融的LiCl中能导电的原因。
（3）若将CCl4与SbF3混合，在催化剂的作用下，能够产生对臭氧层有强烈影响的化合物A。经分析，该反应是非氧化还原反应。为减少A对臭氧层的破坏，最近化学家找到了很多催化活性较高的催化剂，使A与水反应，变成对臭氧层影响较小的物质。试写出制备A以及A水解的化学反应方程式。
（4）评述上述处理A方案的优劣。
（5）SbCl3沸点为233℃，Sb2O3熔点为658℃，沸点为1456℃。常用Sb2O3和有机卤化物作为阻燃剂，其阻燃作用机理可以认为是Sb2O3掺入到含氯有机物（R·HCl）中，受热释放出HCl，并生成SbOCl。而SbOCl的热分解反应，从热重分析图谱中发现它有四个平台，相应于SbOCl分解有四个串联反应，分解成SbCl3和锑的氯氧化物，最后变成Sb2O3。前三个反应在245～565℃下进行，第四个反应在658℃下进行。若第一、第二个和第四个反应的失重率分别为26.34%、8.94%和0，试通过计算写出SbOCl热分解过程的四个化学
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7
反应方程式。
26．砷的化合物在农业上有广泛的用途。砒霜是最重要的砷化合物。从熔炼提纯Cu和Pb的烟道灰中，可获得大量的砒霜，它是含As 75.74％的氧化物，它形成分子晶体。马氏试砷法是基于砷化氢在玻璃管中高温分解，产生砷和氢：2AsH3（s）＝2As（s）＋3H2（g）。350℃时，反应的速率常数K＝0.0143/h，开始时AsH3的压力为0.516atm。
（1）画出砒霜的分子结构图。
（2）砷和硫直接相互反应形成As4S3、As4S4、As2S3和As2S5等硫化物。其中后两个也能用H2S从As（Ⅲ）和As（V）的盐酸溶液中沉淀出来。
①画出As4S4的分子结构图。
②写出用砒霜为原料制备As2S3的化学反应式。
（3）砷化氢分解反应为几级反应？16小时后，AsH3的分压为多少? （4）试解释NH3、PH3、AsH3和SbH3中H—X—H之间的键角值分别是107.3°、93.6°、91.8°和91.3°。
（5）假若用Zn在酸性介质中处理亚砷酸钾（KAsO2）样品1.30g，产生的AsH3再用I2氧化至砷酸需要I2 8.5g。试确定这种亚砷酸钾（KAsO2）样品的纯度？
27．某元素Bi在自然界储量较低，其存在形式有元素态和化合态（主要为Bi2O3和Bi2S3）。Bi是较弱的导体，其电导随温度的升高而降低，但熔触后迅速增加。Bi的熔点是545K，熔融后体积缩小。Bi的沸点为1883K（p＝1.014×105Pa），该温度下的蒸气密度为3.011g/L，而在2280K和2770K时蒸气密度则分别是1.122g/L和0.919g/L。
Bi不与无氧化性的稀酸反应，但可被浓H2SO4或王水氧化为硫酸盐或氯化物（Bi的
－
氧化态为Ⅲ）。Bi (Ⅲ)的盐可与碱金属卤化物或硫酸盐作用形成络合物（如BiCl4、BiCl52－－－
、BiCl63和Bi (SO4)2等）。Bi也形成BiN和BiH3等化合物，在这些化合物中，Bi的氧化态为－Ⅲ，Bi还可生成Bi2O4，其中Bi的氧化态为Ⅳ。Bi（Ⅲ）的卤化物也可由Bi和卤素直接反应生成。Bi（Ⅲ）的许多盐可溶解在乙醇和丙酮中。这些盐在强酸性介质中是稳定的，在中性介质中则生成含氧酸盐（羟基盐）沉淀，并渐渐转化成如XONO3的型体。Bi（Ⅲ）的盐在碱性溶液中可被强氧化剂氧化成Bi（V）的化合物，在酸性介质中Bi（Ⅴ）
＋－
的化合物能将Mn2氧化为MnO4。
Bi的化合物有毒。在治消化道溃疡药及杀菌药中含少量Bi的化合物。在碱性介质中，用亚锡酸盐可将Bi的化合物还原为游离态的Bi，这可用于Bi的定性分析。
请回答下列问题：
（1）写出Bi原子的电子构型和在门捷列夫元素周期表中的位置；
（2）在沸点或沸点以上，气态Bi分子的型体是什么？写出它们互变过程的平衡常数表达式；
（3）写出Bi与浓H2SO4、稀HNO3反应的方程式；
＋－
（4）写出Bi3与卤化物、碱金属硫酸盐络合反应的方程式，画出BiCl63的几何构型，说明Bi用什么轨道成键；
（5）写出 Bi（Ⅲ）盐水解反应的方程式；
＋
（6）写出在酸性介质中五价Bi化合物与Mn2反应的离子方程式；
（7）写出Bi（Ⅲ）化合物与亚锡酸盐发生还原反应的方程式，为什么该反应必须在较低温度下进行？
专心 爱心 用心
7
全国地区中学化学竞赛试题：砷锑铋(
