Question

【题目】砷（33As）在周期表中与氮同主族，砷及其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。

（1）砷化氢的电子式为_________。

（2）成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜（As2O3）的酒。As2O3是一种两性氧化物，写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式_____________________。

（3）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式________________________________________。

（4）砷酸钠(Na3AsO4)具有氧化性，298 K时，在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液，发生下列反应：AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示（溶液体积变化忽略不计）。

①0～10 min内，I的反应速率v(I)＝______________。

②在该条件下，上述反应的平衡常数K＝__________。

③升高温度，溶液中AsO43-的平衡转化率减小，则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

（5）己知砷酸（H3ASO4）是三元酸，有较强的氧化性。

①常温下砷酸的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，则　NaH2AsO4溶液中c（HAsO42-）___c（H3AsO4）（填“＞”、“＜”或“=”）。

②某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-AsO33-+I2+H2O设计如图原电池，探究pH对AsO43-氧化性的影响．测得输出电压与pH的关系如图。则a点时，盐桥中K+____移动（填“向左”、“向右”或“不”），c点时，负极的电极反应为____________________。

Answer 1

【答案】 As2O3+6HCl(浓)=2AsCl3+3H2O 0.003mol／(L·min) 4.5×106 小于 ＞ 向左 AsO33--+H2O-2e-=AsO43-+2H+

【解析】（1）砷（33As）在周期表中与氮同主族, 砷化氢的分子式为AsH3,，则砷化氢的电子式为。

（2）As2O3是一种两性氧化物，则As2O3溶于浓盐酸反应生成氯化砷和水，所以化学方程式为As2O3+6HCl(浓)=2AsCl3+3H2O。

（3）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据图1知

As2O5（s）=2As(s)+5/2O2(g) ΔH = +914.6KJ/mol, ，As2O3（s）=2As(s)+3/2O2(g) ΔH =+619.2 KJ/mol, ，所以As2O5分解为As2O3的热化学方程式

（4）①如图2 在0～10 min内，I2的反应速率v(I2)＝0.015mol.L-/10 min=0.0015mol.L-1. min-1

因为AsO43-(无色) + 2I- + 2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O知2I- ---- I2，根据化学反应计量数之比就等于速率之比，所以0～10 min内，I的反应速率v(I)＝2 v(I2)=20.0015mol.L-1. min-1=0..003mol／(L·min)

②由 AsO43-(无色) + 2I- + 2H+ AsO33- (无色)+I2(浅黄色)+H2O

初始量(mol/L)： 0.02 0.04 0.04 0 0 0

变化量(mol/L) 0.015 0.03 0.03 0.015 0.015

剩余量(mol/L) 0.005 0.01 0.01 0.015 0.015

反应的平衡常数K＝0.0152/(0.00520.012)= 4.5×106

③升高温度，溶液中AsO43-的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，所以该反应为放热反应的ΔH小于0。

（5）①常温下砷酸H3AsO4的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，所以H2AsO4-的水解程度小于电离程度则　NaH2AsO4溶液中c（HAsO42-）＞c（H3AsO4）。

②某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-AsO33-+I2+H2O AsO43-为氧化剂得电子，做正极，2I-做还原剂，失电子，做负极，则a点时溶液显酸性，盐桥中K+向左移动，c点时平衡逆向移动，负极的电极反应为AsO33--+H2O-2e-=AsO43-+2H+。