Question

5．已知砷（As）元素的原子结构示意图为
（1）砷在元素周期表中位于第四周期，最高正化合价为+5．
（2）已知可逆反应AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O．如图所示，若A中盛KI和I₂溶液，B中盛Na₃AsO₄和Na₃AsO₃溶液，C₁、C₂为两根碳棒．当向B中滴加浓盐酸时，发现G中的指针发生偏转；改向B中滴加40%的NaOH溶液时，G中的指针则向反方向偏转．
①加盐酸时，上述平衡向右（正反应）移动，C₁是负极（填“正”或“负”）；
②写出加NaOH溶液时，C₂上发生的电极反应式AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O．
（3）As₂O₃俗名砒霜，是一种剧毒物质．法医检验砒霜中毒的方法是：向试样中加入锌粉和盐酸，如果有砒霜，将生成无色气体AsH₃，将气体导入热玻璃管会分解成亮黑色的“砷镜”，这就是著名的“马氏验砷法”．请写出上述生成AsH₃的化学方程式As₂O₃+6Zn+12HCl=2AsH₃↑+6ZnCl₂+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）电子层等于周期序数，最外层电子数等于最高正化合价；
（2）①加盐酸时，可逆反应AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O，氢离子的浓度变大，平衡正向移动，A中碘离子发生氧化反应为负极，所以C₁为负极；
②该电极反应式为AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O；
（3）根据题目信息砒霜、锌粉和盐酸为反应物，生成物之一为AsH₃，根据质量守恒定律可写出反应的化学方程式．

解答 解：（1）电子层等于周期序数，4个电子层，所以周期数为：四，最外层有5个电子，所以最高正价为+5，故答案为：四；+5；
（2）①加盐酸时，可逆反应AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O，氢离子的浓度变大，平衡正向移动，A中碘离子发生氧化反应为负极，所以C₁为负极，
故答案为：右（正反应）；  负；
②加NaOH溶液时平衡逆向移动，该过程中C₂棒为负极失电子发生氧化反应，电极反应为AsO₃^3-+2OH^--2e^-=AsO₄^3-+H₂O，
故答案为：AsO₃^3-+2OH^--2e^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）根据题目信息砒霜、锌粉和盐酸为反应物，生成物之一为AsH₃，根据质量守恒定律可写出反应的化学方程式As₂O₃+12HCl+6Zn=6ZnCl₂+2AsH₃↑+3H₂O，
故答案为：As₂O₃+6Zn+12HCl=2AsH₃↑+6ZnCl₂+3H₂O．

点评 本题考查原子结构确定元素在周期表中的位置，结合电化学考查平衡移动，根据题意书写化学方程式，学生要在读懂题目条件的情况下解题，考查学生筛选信息的能力，比较容易．