Question

【題目】砷(As)及其化合物與生產(chǎn)、生活密切相關(guān)，廣泛應(yīng)用在殺蟲(chóng)劑以及藥物中。回答下列問(wèn)題：

(1)砷是第四周期VA族元素。下列關(guān)于第VA族元素及其化合物的說(shuō)法不正確的是_______(填序號(hào))。

a．沸點(diǎn)：PH3<NH3

b．酸性：HNO3>H3AsO4

c．As的氧化物的水化物是強(qiáng)堿

d．形成的簡(jiǎn)單離子半徑隨著原子序數(shù)遞增而增大

(2)工業(yè)生產(chǎn)中常用“古氏試砷法”檢驗(yàn)微量砷，其反應(yīng)原理為：

①將含砷化合物轉(zhuǎn)化為具有極強(qiáng)還原性的AsH3；

②AsH3與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生As2O3與另一種固體，該反應(yīng)的離子方程式為_____________。

(3)砷及其化合物幾乎都有毒，通常+3價(jià)砷化合物毒性強(qiáng)于+5價(jià)砷化合物。海產(chǎn)品中含有微量+5價(jià)砷化合物，食用海鮮后不能馬上進(jìn)食水果的原因是________________________________。

(4)砷酸(H3AsO4)可用于制造殺蟲(chóng)劑、藥物。As2O3溶于稀硝酸中可得砷酸，此反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

(5)利用單質(zhì)鐵處理水體砷污染的原理為：?jiǎn)钨|(zhì)鐵在水體中被氧化腐蝕得到水合氧化鐵[Fe(OH)3和FeOOH]，吸附沉降砷的化合物。在其它條件一定時(shí)，調(diào)節(jié)水樣的pH，得到除砷效率曲線如圖所示。

①請(qǐng)解釋水樣酸性較強(qiáng)時(shí)，除砷效率較低的原因是_____________________。

②國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水中砷的含量應(yīng)低于0.05mg·L-1(1mg=1000μg)。某水樣中含砷總濃度為100μg·L-1，若控制水樣的pH=6，出水后的砷濃度_________________(填“能”或“否”)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

Answer 1

【答案】c 2AsH3+12Ag++3H2O=As2O3+12H++12Ag 水果中富含還原性物質(zhì)（維生素C等），能將+5價(jià)的砷化物還原為毒性更大的+3價(jià)砷化物 3As2O3+4HNO3+7H2O=6H3AsO4+4NO 酸性較強(qiáng)時(shí)，不易生成水合氧化鐵，吸附能力下降，除砷效率降低 能

【解析】

（1）根據(jù)元素周期律判斷；

（2）②AsH3被氧化，且生成物中有另一種固體，則AgNO3中Ag+被還原為Ag，根據(jù)氧化還原配平原則配平即可；

（3）水果中含有大量還原性物質(zhì)，+5價(jià)砷化物具有氧化性，能夠與食物中還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成毒性更大的+3價(jià)砷化物；

（4）As2O3中As為+3價(jià)。，H3AsO4中As為+5價(jià)，即As2O3與稀硝酸反應(yīng)中As被氧化，稀硝酸被還原，配平即可；

（5）①根據(jù)單質(zhì)鐵處理水體砷污染的原理為：?jiǎn)钨|(zhì)鐵或在水體中被氧化腐蝕得到水合氧化鐵，水合氧化鐵能吸附沉降砷的化合物，結(jié)合水合氧化鐵的組成分析；
②根據(jù)圖可以看出：若控制水樣的pH=6，則As的去除率為80%，此時(shí)水中剩余的As為20%；污水沒(méi)有開(kāi)始處理時(shí)，水中As的濃度為100μg/L，水樣的pH=6時(shí)，水中剩余的As為100μg/L×20%=20μg/L=0.02mg/L，據(jù)此判斷。

（1）As和N、P位于同一主族，且原子序數(shù)As>P>N，根據(jù)同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱可知，非金屬性N>P>As；

a.NH3分子間存在氫鍵，而PH3分子間不存在氫鍵，故沸點(diǎn)NH3>PH3，正確；

b.非金屬性越強(qiáng)，其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng)，故酸性：HNO3>H3AsO4，正確；

c.As為非金屬元素，故其氧化物的水化物不可能都為強(qiáng)堿，錯(cuò)誤；

d.同主族元素，從上到下電子層數(shù)增加，形成的簡(jiǎn)單離子電子層數(shù)逐漸增加，因此形成的簡(jiǎn)單離子半徑逐漸增加，正確；

（2）②由上述分析可知，該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：2AsH3+12Ag++3H2O=As2O3+12H++12Ag；

（3）水果中含有大量還原性物質(zhì)（如維生素C等），+5價(jià)砷化物具有氧化性，能夠與食物中還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成毒性更大的+3價(jià)砷化物；

（4）由題干信息可知，As2O3反應(yīng)后化合價(jià)升高2，稀硝酸反應(yīng)生成NO，其中N元素化合價(jià)降低3，根據(jù)氧化還原反應(yīng)過(guò)程中得失電子守恒，可寫出其方程式為：3As2O3+4HNO3+7H2O=6H3AsO4+4NO；

（5）①單質(zhì)鐵處理水體砷污染的原理為：?jiǎn)钨|(zhì)鐵或在水體中被氧化腐蝕得到水合氧化鐵，水合氧化鐵能吸附沉降砷的化合物，若水樣酸性較強(qiáng)時(shí)，單質(zhì)鐵容易被腐蝕，不易生成水合氧化鐵；

②由圖可以看出：若控制水樣的pH=6，則As的去除率為80%，此時(shí)水中剩余的As為20%；污水沒(méi)有開(kāi)始處理時(shí)，水中As的濃度為100μg/L，水樣的pH=6時(shí)，水中剩余的As為100μg/L×20%=20μg/L=0.02mg/L<0.05mg/L，國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水中砷的含量應(yīng)低于0.05mg/L，故出水后的砷濃度達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。