题目内容
【题目】雌黄 As2S3 和雄黄 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。
(1)砷元素有+2、+3 两种常见价态。雄黄在空气中加热至 300℃时会生成两种氧化物,其 中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),则物质 a 是_____,可用双氧水将 As2O3 氧化为 H3AsO4,写出该反应的化学方程式:________。
(2)亚砷酸 H3AsO3 可以用于治疗白血病,其在溶液中 存在多种微粒形态,25℃时,各种微粒物质的量分数与 溶液的 pH 关系如图所示。
①人体血液的 pH 在 7.35 ~7.45 之间,用药后人体中 含砷元素的主要微粒是_____。
②下列说法不正确的是_____(填字母序号)。
A.n(H3AsO3):n(H2AsO3-)=1:1 时,溶液显碱性
B.25℃时,H3AsO3 的第一电离平衡常数的值 Ka1=10-5
C.在 K3AsO3 溶液中, c(AsO33-)>c(HAsO32-)>c(H2AsO3-)
③将 KOH 溶液滴人亚砷酸溶液,当 pH 调至 11 时发生反应的离子方程式 是_____。
(3)P 和 As 属于同主族元素,存在亚磷酸(H3PO3),该酸与足量的 NaOH 溶液反应生成Na2HPO3。工业电解 Na2HPO3 溶液可得到亚磷酸,装置示意图如下:
①产品室中反应的离子方程式为_____;
②得到 1mol 亚磷酸的同时,阴极室制得 NaOH 质量为_____g。
【答案】 SO2 As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 H3AsO3 B H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O HPO32-+2H+=H3PO3 80
【解析】(1)根据雄黄化学式为As4S4,以及雄黄在空气中加热至300℃时会生成两种氧化物,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),则另一种必为:SO2;用H2O2将As2O3氧化为H3AsO4,H2O2中-1价氧元素被还原为-2价,化学方程式为:As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4。
(2)①由图:pH在7.35~7.45之间,砷元素主要以H3AsO3形式存在。
②A项,由图:n(H3AsO3):n(H2AsO3-)=1:1时,pH=9,溶液显碱性,溶液显碱性,故A正确;B项,因为n(H3AsO3):n(H2AsO3-)=1:1时,pH=9,所以c(H+)=10-9molL,Ka1= =10-9,故B错误;C项,K3AsO3溶液中AsO33-存在二级水解,AsO33-+H2OHAsO32- +OH-、HAsO32-+H2OH2AsO3- +OH-,一级水解程度要大于二级水解,所以c(AsO33-)>c(HAsO32-)>c(H2AsO3-),故C正确。综上,选B。
③由图:pH=11时,砷元素主要存在形式为:H2AsO3-,故将KOH溶液滴入亚砷酸溶液,当pH调至11时发生反应的离子方程式是:H3AsO3+OH-=H2AsO3-+H2O。
(3)①根据电解池中离子移动规律,原料室中的HPO32-经过阴膜进入产品室,阳极室的H+经过阳膜进入产品室,所以产品室中反应离子方程式为:HPO32-+2H+=H3PO3。
②每生成1molH3PO3,就有2molNa+进入阴极室,生成2molNaOH,质量为80g。