Question

4．中药在世界医学界越来越受到关注．中药药剂砒霜（主要成分As₂O₃）可用于治疗急性白血病，为此，砷及其化合物的提取再次引起关注．
（1）As的原子结构示意图为，则其在周期表中的位置是第四周期，VA族．
（2）N元素非金属性比As强，下列说法正确的是②③．
①NH₃的热稳定性比AsH₃差
②HNO₃的酸性比H₃AsO₄强
③N的原子半径比As的原子半径小
（3）根据如图写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式As₂O₅（s）═As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4kJ•mol^-1．
（4）查文献得知，可以从硫化砷（As₂S₃）废渣中提取As₂O₃，提取的工艺流程简图如下：

①As₂S₃、Na₃AsS₃中的S均为-2价，碱浸过程中发生的反应不是（填“是”或“不是”）氧化还原反应．
②过程Ⅲ的系列操作包括浓缩结晶，过滤，洗涤，烘干．
③写出过程Ⅲ的离子方程式2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O，
过程Ⅲ中，酸性越强，As₂O₃的产率越高，请解释其原因酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强；增加氢离子浓度平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高As₂O₃的产率．

Answer 1

分析 （1）As的原子结构示意图有4个电子层，最外层有5个电子，与N同族，故位于第四周期，VA族；
（2）元素非金属性越强，对应氢化物的热稳定性越好，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，As电子层数比N多2，非金属性N＞As；
（3）根据盖斯定律可知，反应热与过程无关，只与始态、终态有关，以As₂O₅（s）为始态，As（s）、5/2 O₂（ g）为终态，由图可知：△H+|△H₁|=|△H₂|，据此计算；
（4）碱浸过程中没有元素化合价的变化，过程Ⅲ为溶液到固体，需要经过浓缩结晶，过滤，洗涤，烘干，发生反应的离子方程式为2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O，酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强；增加氢离子浓度平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高As₂O₃的产率．

解答 解：（1）As的原子结构示意图有4个电子层，最外层有5个电子，位于第四周期，VA族，
故答案为：第四周期，VA族；
（2）元素非金属性越强，对应氢化物的热稳定性越好，最高价氧化物对应水化物的酸性越强，非金属性N＞As，①NH₃的热稳定性比AsH₃好，②HNO₃的酸性比H₃AsO₄强③As电子层数比N多2，N的原子半径比As的原子半径小，
故答案为：②③；
（3）根据盖斯定律可知，反应热与过程无关，只与始态、终态有关，以As₂O₅（s）为始态，As（s）5/2O₂（ g）为终态，由图可知：△H+|△H₁|=|△H₂|，△H=|△H₂|-|△H₁|=914.6kJ/mol-619.2kJ/mol=+295.4kJ/mol，
故答案为：As₂O₅（s）═As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1；
（4）①碱浸过程中没有元素化合价的变化，
故答案为：不是；
②过程Ⅲ为溶液到固体，需要经过浓缩结晶，过滤，洗涤，干燥，
故答案为：浓缩结晶，过滤，洗涤，烘干；
③过程Ⅲ发生反应的离子方程式为2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O，酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强；增加氢离子浓度平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高As₂O₃的产率，
故答案为：2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O；酸性越强，物质的氧化性或者还原性可能增强；增加氢离子浓度平衡正向移动促进反应的进行，有利于提高As₂O₃的产率．

点评 本题考查原子结构，元素非金属性与物质稳定性、酸性的关系，半径的比较，根据盖斯定律进行反应热的计算，可以根据反应进行图写出各步热化学方程式，利用热化学方程式构造目标热化学方程式计算，实验的综合应用能力，难度中等．