题目内容

【题目】砷元素广泛存在于自然界,砷与其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。

1)砷的常见氧化物有As2O3As2O5,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_________________

2)砷酸钠具有氧化性,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)。

下列情况表明上述可逆反应达到平衡状态的是_______(填字母代号)。

a.溶液颜色保持不再变化 bc(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化

cAsO43-的生成速率等于I2的生成速率 d 保持不再变化

②010 min内,I的反应速率v(I)_______

在该条件下,上述反应的平衡常数K______

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

3)利用(2)中反应可测定含As2O3As2O5的试样中的各组分含量(所含杂质对测定无影响),过程如下:

将试样0.2000 g溶于NaOH溶液,得到含AsO33-AsO43-的混合溶液。

上述混合液用0.02500 molL-1I2溶液滴定,用____ 做指示剂进行滴定。重复滴定2次,平均消耗I2溶液40.00 mL。则试样中As2O5的质量分数是______

4)雄黄(As4S4)在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为______(填化学式),可用双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去,写出该反应的化学方程式_________

【答案】 As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g ) △H=+295.4 kJ/mol ac 0.003 mol/(L·min) 4.5×106 小于 淀粉 50.50% SO2 2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4

【解析】试题分析:(1)根据图1可知,1 molAs2O5分解生成1 mol As2O3和1mol O2 吸收295.4 kJ能量;(2)①a.溶液颜色保持不再变化说明碘单质的浓度不变; b.c(AsO33-)+c(AsO43-)为定值等于0.06 mol/L;c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率正逆反应速率相等; d. 为定值等于1:1;

根据 计算0~10 min内I的反应速率。

利用三段式计算平衡常数K

④升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小说明平衡逆向移动

(3)②根据淀粉遇碘变蓝色选择指示剂根据关系式计算试样中As2O5的质量分数。

(4)根据元素守恒As4S4在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为SO2,双氧水将As2O3氧化为H3AsO4根据电子守恒化学方程式

解析(1)根据图1可知,1 molAs2O5分解生成1 mol As2O3和1mol O2 吸收295.4 kJ能量, As2O5分解为As2O3的热化学方程式为As2O5(s)=As2O3(s)+O2(g ) H=+295.4 kJ/mol;(2)①a.溶液颜色保持不再变化说明碘单质的浓度不变一定达到平衡状态,故a正确; b.c(AsO33-)+c(AsO43-)为定值等于0.06 mol/L,c(AsO33-)+c(AsO43-)不再变化不一定平衡,故b错误;c.AsO43-的生成速率等于I2的生成速率正逆反应速率相等一定平衡,故c正确; d. 为定值等于1:1 保持不再变化不一定平衡,故d错误

根据 0.0015 mol/(L·min), 0.003 mol/(L·min)。

4.5×106

④升高温度,溶液中AsO43-的平衡转化率减小说明平衡逆向移动,正反应放热,ΔH < 0。

(3)②淀粉遇碘变蓝色指示剂为淀粉

As2O3的质量为xg

根据AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O可知,

X=0.099g

As2O5的质量分数是 50.50%

(4)根据元素守恒As4S4在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),另一种氧化物为SO2,双氧水将As2O3氧化为H3AsO4根据电子守恒化学方程式为2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4

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