Question

【题目】砷(As)及其化合物在生产、医疗、科技等方面有许多应用

（1）中国自古“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄As2S3和雌黄As4S4都是自然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。

①雌黄和雄黄中S元素均为-2，I中发生的离子方程式是__________。

②Ⅱ中，雌黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质，若4.28g As4S4反应转移0.28mole-，则a为__________（填化学式）；砒霜（As2O3）可水将氧化成H3AsO4而除去，该反应的化学方程式为：__________。

（2）AsH3是一种很强的还原剂，室温下， 0.4mol AsH3气体在空气中自燃，氧化产物为As2O3固体，放出b kJ 热量，AsH3自燃的热化学方程式是：__________。

（3）将Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l)Na2HAsO4(aq)+NaI (aq)设计成原电池如图所示，放电时电流强度（I）与时间关系如图所示.

①如图中表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是__________（填字母）。

②已知：a点对应如图中电流由C1极经外电路流向C2极。则d点对应的负极的反应式为__________。

③如图中，b→c改变条件可能是__________（填代号）。

A.向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液 B.向左室中加入适量的烧碱溶液

C.向右室中加入适量的浓KI溶液 D. 向右室中加入适量的稀硫酸

Answer 1

【答案】 4H++2Sn2++2As2S3=2H2S↑+2Sn4++As4S4 SO2 As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 2AsH3(g)+3O2(g)= As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bkJ/mol b AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+ AB

【解析】（1）①砷元素有+2、+3、+5等常见价态，砷元素化合价+3、+2价，则雌黄和雄黄中S元素的价态相同，其价态是-2价，依据转化关系分析可知，雌黄（As2S3）酸性溶液中和Sn2＋离子发生氧化还原反应生成As4S4、H2S、Sn4＋，结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为：2As2S3+4H＋+2Sn2＋=As4S4+2H2S+2Sn4＋。②雄黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质，其中一种氧化物为剧毒的砒霜（As2O3），若4.28g As4S4反应转移0.28mole－，则设反应后生成a中硫的化合价为+x，则4.28g/428g·mol－1×（4+2+x）=0.28mol，解得x=+4，所以a为二氧化硫，双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去，氧化还原反应中过氧化氢中氢元素化合价-1价变化为-2价，As元素化合价+3价变化为+5价，由电子守恒、原子守恒得化学方程式为：2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4。（2）AsH3是一种很强的还原剂，室温下， 0.4mol AsH3气体在空气中自燃，氧化产物为As2O3固体，放出b kJ 热量，则2mol AsH3气体在空气中自燃，氧化产物为As2O3固体，放出5b kJ热量，AsH3自燃的热化学方程式是：2AsH3(g)+3O2(g)= As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bkJ/mol。（3）①可逆反应达到平衡状态即电流强度为0，则由图象可知表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是b。②a点对应如图中电流由C1极经外电路流向C2极。则d点电流方向与a点相反即电流由C2极经外电路流向C1极，则负极C1极失电子发生氧化反应，反应式为AsO32－-2e－+H2O=HAsO42－+H＋；③由a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极，则电池总反应为Na2HAsO4（aq）+NaI （aq）=Na3AsO3（aq）+I2（aq）+H2O（l），图3中，b→c电流方向改变，则电池总反应为Na3AsO3（aq）+I2（aq）+H2O（l）Na2HAsO4（aq）+NaI （aq），即平衡向正反应方向移动，A．向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液，平衡向正反应方向移动，故A正确；B．向左室中加入适量的烧碱溶液，消耗Na2HAsO4（aq），平衡向正反应方向移动，故B正确；C．向右室中加入适量的浓KI溶液，平衡向逆反应方向移动，故C错误；D．向右室中加入适量的稀硫酸，平衡向逆反应方向移动，故D错误；故选AB。

点晴:难点（1）考查了元素化合物的性质，要求学生结合图示写氧化还原反应方程式，雌黄（As2S3）酸性溶液中和Sn2＋离子发生氧化还原反应生成As4S4、H2S、Sn4＋，结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为：2As2S3+4H＋+2Sn2＋=As4S4+2H2S+2Sn4＋。难点（3）用可逆电池，考查学生的电解原理应用，注意电化学试题的解题要点，抓住电子得失与电流的关系等。