精英家教网 > 高中化学 > 题目详情
2.砷(As)是第四周期第VA族元素,用化学用语回答问题.
(1)与砷同族的原子半径最小的元素形成单质的电子式为,其气态氢化物的稳定性比AsH3强(填“强”或“弱”)
(2)砷在自然界中主要以硫化物形式(如雄黄AS4S4、雌黄As2S3等)存在.
①工业上以雄黄为原料制备砷的过程是先在空气中煅烧使其转化为砒霜(As2O3),然后用焦炭还原,写出锻烧时发生反应的化学方程式为As4S4+7O2 $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2As2O3+4SO2
②雌黄可被浓硝酸氧化为H3AsO4与S,硝酸被还原为NO2,反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1:10.
(3)已知H3AsO3是两性偏酸性的化合物,NaHAsO3溶液呈碱性,原因是HAsO32-+H2O?H2AsO3-+OH-(用离子方程式表示),该溶液中c(H2AsO3-)>c (AsO33-)(填“>”、“<”或“=”).
(4 )己知砷酸(H3AsO4)是三元酸,有较强的氧化性.
①常温下砷酸的K1=6×10-3、K2=1×10-7,则0.6mol•L-1的砷酸溶液中c(H+)约为0.06 mol•L-1
②某原电池装置如图所示,电池总反应为AsO43-+2I-+H2O?AsO43-+I2+2OH-.当P池中溶液由无色变成蓝色时,正极上的电极反应式为AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-.当电流计指针归中后向Q池中加入一定量的NaOH,则电子由Q(填“P”或“Q”)池中的流出.

分析 (1)与砷同族的原子半径最小的元素为氮元素,形成的单质为氮气,氮原子间形成三对共用电子对,同主族氢化物稳定性减弱;
(2)①雄黄As4S4在空气中煅烧与氧气反应转化为砒霜(As2O3)和二氧化硫;
②As2S3和HNO3的反应为:As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,根据化合价的变化分析;
(3)NaHAsO3溶液呈碱性是因为HAsO32-在溶液中发生水解;HAsO32-在溶液中电离程度小于水解程度;
(4)①常温下砷酸的K1=6×10-3、K2=1×10-7,K1=$\frac{c({H}_{2}As{{O}_{4}}^{-})c({H}^{+})}{c({H}_{3}As{O}_{4})}$,以第一步电离为主;
②电池总反应为AsO43-+2I-+H2O?AsO33-+I2+2OH.当P池中溶液由无色变成蓝色时,说明P池发生的是负极氧化反应,则Q池中发生正极的还原反应,AsO43-得电子还原为AsO33-,据此可写出电极反应方程式,平衡后,加入NaOH溶液,反应逆向进行,此时Q池中发生氧化反应为负极反应,电子应由负极流向正极.

解答 解:(1)与砷同族的原子半径最小的元素为氮元素,形成的单质为氮气,电子式为,氮原子间形成三对共用电子对,同主族氢化物稳定性减弱,气态氢化物NH3的稳定性比AsH3 强,
故答案为:;强;
(2)①雄黄As4S4在空气中煅烧与氧气反应转化为砒霜(As2O3)和二氧化硫,反应的化学方程式为:As4S4+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2As2O3+4SO2
故答案为:As4S4+7O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2As2O3+4SO2
 ②As2S3和HNO3的反应为:As2S3+10H++10NO3-=2H3AsO4+3S+10NO2↑+2H2O,As的化合价从+3价升高到+5价,S的化合价从-2价升高到0价,N的化合价从+5价降低到+4价,则反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为1:10;
故答案为:1:10;
(3)NaHAsO3溶液呈碱性是因为HAsO32-在溶液中发生水解,其水解方程式为:;HAsO32-在溶液中电离程度小于水解程度,以水解为主,水解生成H2AsO3-,则该溶液中c(H2AsO3-)>c(AsO33-);
故答案为:HAsO32-+H2O?H2AsO3-+OH-;>;
(4)①常温下砷酸的K1=6×10-3、K2=1×10-7,K1=$\frac{c({H}_{2}As{{O}_{4}}^{-})c({H}^{+})}{c({H}_{3}As{O}_{4})}$,以第一步电离为主,则c(H+)≈$\sqrt{{K}_{1}×c({H}_{3}As{O}_{4})}$=$\sqrt{6×1{0}^{-3}×0.6}$=0.06mol/L;
故答案为:0.06;
②P池中溶液由无色变成蓝色,说明P池Pt极为负极,则Q池中Pt极为正极.发生的电极反应为AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-,平衡后,加入NaOH溶液,反应逆向进行,此时Q池中Pt极为负极,电子应由Q池流出;
故答案为:AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-;Q.

点评 本题以As及其化合物的性质为知识背景,涉及水解平衡与电离平衡、氧化还原反应的分析与计算、原电池原理及平衡的移动等,属基础考综合应用的考查,难题目度中等,对提高学生分析问题解决问题的能力培养有一定帮助.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:计算题

12.高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO.取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g和标准状况下CO2 0.896L,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式.

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:计算题

13.电解饱和食盐水是一项重要的化学工业,请完成下列计算:
1.当电解产生0.2mol NaOH时,能收集到标准状况下的H22.24L.
2.已知室温时饱和食盐水的溶质质量分数为0.265,取200g饱和食盐水进行电解,当NaCl反应了一半时停止电解,(1)求写出所得混合溶液中NaCl的质量,(2)求出所得混合溶液中NaOH的质量分数.(写出计算过程,保留3位小数)

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

10.向饱和NaOH溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原来温度,下列说法正确的是(  )
A.溶液的溶质质量分数变大B.溶液仍为饱和溶液
C.溶液中的Na+数目减小D.溶液中的c(Na+)增大

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

17.常温下,下列说法不正确的是(  )
A.已知 0.2 mol•L-1的NaHSO3溶液中pH<7,则溶液中一定有:c(H2SO3)<c(SO32-
B.0.02 mol/L的NaOH溶液与0.02 mol/L的NaHC2O4溶液等体积混合液:2c(OH-)+c(C2O42-)=c(HC2O4-)+2c(H+
C.向氨水中逐滴滴入盐酸至溶液的pH=7,则混合液中c(NH4+)=c(Cl-
D.叠氮酸(HN3)与醋酸酸性相近,0.1 mol•L-1NaN3水溶液中离子浓度大小顺序为:c(Na+)>c(N3-)>c(OH-)>c(H+

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:填空题

7.Na与Al混合物共1mol与足量的水充分反应.(已知:2A1+2NaOH+2H2O═2NaAlO2+3H2↑)
(1)当Na与Al的物质的量之比为1:1时,混合物与水反应产生的H2最多.
(2)当Na与Al的物质的量之比为9:1(或3:7)时,混合物与水反应产生的H2的体积为13.44L(标准状况下).

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:多选题

14.甲醚是一种清洁燃料,以$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$=2通入1L的反应器中,一定条件下发生反应:2CO(g)+4H2(g)?CH3OCH3(g)+H2O(g)△H,其CO的平衡转化率随温度、压强变化关系如图所示,下列说法正确的是(  )
A.上述反应△H<0
B.图中P1<P2<P3
C.若在P3和316℃时,测得容器中n(H2)=n(CH3OCH3),此时v(正)<v(逆)
D.若在P3和316℃时,起始时$\frac{n({H}_{2})}{n(CO)}$=3,则达到平衡时,CO转化率小于50%

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

11.下列说法正确的是 (  )
A.不溶于水的盐(CaCO3、BaSO4等)都是弱电解质
B.可溶于水的盐都是强电解质
C.电解质溶液导电的原因是溶液中有自由移动的阴阳离子
D.熔融的电解质都能导电

查看答案和解析>>

科目:高中化学 来源: 题型:选择题

12.分别进行如下表所示实验,根据实验现象得出的结论正确的是(  )
选项试验操作现象结论
A向浓度为0.1molL-1MgSO4、CuSO4混合溶液中逐滴加入NaOH溶液先看到蓝色沉淀生成 Ksp[Cu(OH)2]<Ksp[Mg(OH)2]
B测量熔融状态下NaHSO4能导电 熔融状态下NaHSO4能电离出Na+、H+、SO42-
C向某溶液中滴加NaOH溶液并将湿润的红色石蕊试纸置于试管口试纸颜色没变化 原溶液中无NH4+
D向Fe(NO)2溶液中加入0.1mol•L-1H2SO4溶液试管口出现红棕色气体溶液中NO3-被Fe2+

还原为NO2
A.AB.BC.CD.D

查看答案和解析>>

同步练习册答案