Question

（14分）砷（As）廣泛分布于自然界，其原子結(jié)構(gòu)示意圖是。

（1）砷位于元素周期表中 族，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比NH3 （填“強”或“弱”）。

（2）砷的常見氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5熱穩(wěn)定性差。根據(jù)下圖寫出As2O5分解為As2O3的熱化學方程式： 。

（3）砷酸鹽可發(fā)生如下反應：AsO43－＋2I﹣＋2H+ AsO33－＋I2＋H2O。下圖裝置中，C1、C2是石墨電極。

① A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有無色的Na3AsO4和Na3AsO3

的混合溶液，當連接開關K，并向B中滴加濃鹽酸時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計G的指針

向右偏轉(zhuǎn)。此時C2上發(fā)生的電極反應是 。

② 一段時間后，當電流計指針回到中間“0”位時，再向B中滴加過量濃NaOH

溶液，可觀察到電流計指針 （填“不動”、“向左偏”或“向右偏”）。

（4）利用（3）中反應可測定含As2O3和As2O5的試樣中的各組分含量（所含雜質(zhì)對測定無影響），過程如下：

① 將試樣溶于NaOH溶液，得到含AsO43－和AsO33－的混合溶液。As2O5與NaOH溶液反應的離子方程式是 。

② 上述混合液用0.02500 mol·L-1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00 mL。滴定完畢后，使溶液呈酸性，加入過量的KI，析出的I2又用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。（已知2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI）試樣中As2O5的質(zhì)量是 g。

 

Answer 1

（1）ⅤA 弱 （2） As2O5(s) = As2O3(s) + O2(g) ?△H= +295.4 kJ·mol-1

（3）①AsO43－+ 2e- + 2H+ = AsO33－+ H2O ② 向左偏

（4）①As2O5 + 6OH- = 2 AsO43－ + 3H2O ② 0.115

【解析】

試題分析：（1）最外層有5個電子，則As位于第ⅤA族，由同主族位置和元素周期律可知，非金屬性N＞As，則As的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比NH3弱，故答案為：ⅤA；弱；

（2）由圖象可知，As2O5分解為As2O3需要吸收的熱量為-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ?mol-1，則熱化學方程式As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）△H=+295.4 kJ?mol-1；

（3）①B中滴加濃鹽酸時發(fā)生AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O，A中C1棒為負極，發(fā)生2I--2e-＝I2，C2為正極發(fā)生還原反應，電極反應為AsO42-+2H++2e-＝AsO32-+H2O；

②向B中滴加過量濃NaOH溶液，發(fā)生AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O，C2棒為負極，電子由負極流向正極，可觀察到電流計指針向左偏；

（4）①根據(jù)反應物和生成物可寫出反應的離子方程式為As2O5 + 6OH- = 2 AsO43－ + 3H2O；

②根據(jù)2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI可知反應中消耗的碘的物質(zhì)的量是0.03L×0.1mol/L×＝0.0015mol，而加入的碘是0.025mol/L×0.02L＝0.0005mol，所以由AsO42-氧化生成的碘是0.0015mol－0.0005mol＝0.001mol，則根據(jù)方程式AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O可知AsO42-的物質(zhì)的量是0.001mol。所以由As2O5 + 6OH- ＝2 AsO43－ + 3H2O可知As2O5的物質(zhì)的量是0.001mol÷2＝0.0005mol，其質(zhì)量是0.0005mol×230g/mol＝0.115g。

考點：考查元素的位置及元素周期律、熱化學方程式、原電池的工作原理、混合物含量測定等