Question

2．砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是．
（1）砷位于元素周期表中VA族，其气态氢化物的稳定性比NH₃弱（填“强”或“弱”）．
（2）砷的常见氧化物有As₂O₃和As₂O₅，其中As₂O₅热稳定性差．根据下左图写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1．

（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O．图2装置中，C₁、C₂是石墨电极． A中盛有棕色的KI和I₂的混合溶液，B中盛有无色的Na₃AsO₄和Na₃AsO₃的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转．此时C₂上发生的电极反应是AsO₄^3-+2H⁺+2e^-=AsO₃^3-+H₂O．
（4）利用（3）中反应可测定含As₂O₃和As₂O₅的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：
①将试样mg溶于NaOH溶液，得到含AsO₄^3-和AsO₃^3-的混合溶液．As₂O₅与NaOH溶液反应的离子方程式是As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O．
②上述混合液用0.02500mol•L^-1的I₂溶液滴定，用淀粉做指示剂，滴定至溶液由蓝色变为无色，停止滴定，记录数据．重复滴定2次，平均消耗I₂溶液20.00mL．则试样中As₂O₅的质量分数是$\frac{0.0575}{m}$．

Answer 1

分析 （1）最外层有5个电子，由同主族位置和元素周期律可知，非金属性N＞As；
（2）As₂O₅分解为As₂O₃需要吸收的热量为-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ•mol^-1，以此书写热化学方程式；
（3）发生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒为负极，发生2I^--2e^-=I₂，C₂为正极发生还原反应；
（4）①根据As₂O₅与NaOH溶液反应生成盐和水书写离子方程式；
②混合液用0.02500mol•L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00mL，根据AsO₃^3-+I₂+H₂O═AsO₄^3-+2I^-+2H⁺，As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O，由As₂O₅～2AsO₄^3-～2I₂计算．

解答 解：（1）最外层有5个电子，则As位于第ⅤA族，由同主族位置和元素周期律可知，非金属性N＞As，则As的气态氢化物的稳定性比NH₃弱，
故答案为：ⅤA；弱；
（2）由图象可知，As₂O₅分解为As₂O₃需要吸收的热量为-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ•mol^-1，则热化学方程式As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1，
故答案为：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1；
（3）B中滴加浓盐酸时发生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，A中C₁棒为负极，发生2I^--2e^-=I₂，C₂为正极发生还原反应，电极反应为AsO₄^2-+2H⁺+2e^-=AsO₃^3-+H₂O，
故答案为：AsO₄^2-+2H⁺+2e^-=AsO₃^3-+H₂O；
（4）①因为As₂O₅为碱性氧化物，与NaOH溶液反应生成盐和水，所以离子方程式为：As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O，
故答案为：As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O；
②用I₂溶液滴定可以用淀粉溶液作指示剂，当溶液由蓝色变为无色时说明达到滴定终点；
上述混合液用0.02500mol•L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00mL，根据AsO₃^3-+I₂+H₂O═AsO₄^3-+2I^-+2H⁺，As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O，
As₂O₅ ～2AsO₄^3-～2I₂
1                       2
n                0.02500mol•L^-1×20.00×10^-3L
则n=2.5×10^-4mol，
所以m（As₂O₅）=2.5×10^-4mol×230g/mol=0.0575 g，
所以质量分数为$\frac{0.0575}{m}$；
故答案为：淀粉；溶液由蓝色变为无色；$\frac{0.0575}{m}$．

点评 本题考查较综合，涉及元素的位置及元素周期律、热化学方程式、原电池的工作原理等，注重高考高频考点的考查，侧重学生分析能力及知识迁移应用能力的考查，（4）为解答的难点，注意利用反应方程式中各物质之间的关系计算，题目难度中等．