Question

【题目】第VA族元素单质及其化合物在生产、生活中有重要的用途。

（1）下列说法正确的是__________(填序号)。

a．含氧酸的酸性：HNO3>H3PO4>H3AsO4 b．原子半径：S >P>As

c．氢化物的稳定性NH3>PH3> AsH3d．AsH3电子式是

（2）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。砷元素有+2、+3两种常见价态。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。

①Ⅱ中若1molAs4S4反应转移28mole-，a物质是__________。

②Ⅰ中反应的离子方程式是____________________________________。

（3）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，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___________。

②H3AsO3的一级电离常数是6×10-10mol·L-1，n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1时，溶液的pH=___________(列出计算式即可)。

（4）由辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含杂质PbO2等)制备Bi2O3的工艺如图所示：

①“浸出”时Bi2S3与FeCl3 溶液反应的离子方程式为________________________________。

②“置换”时生成单质铋的离子方程式为____________________________________。

③“粗秘”中含有的杂质主要是Pb，通过熔融盐电解精炼可达到除杂的目的，其装置示意图如所示。电解后阳极底部留下的为精铋。写出阳极电极反应的方程式__________________________。

Answer 1

【答案】 ac SO2 2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4 H3AsO3 10-lg6 Bi2S3+6Fe3+=6Fe2++3S+2Bi3+ 2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi Pb-2e-=Pb2+

【解析】（1）a项，同主族元素，原子序数越大非金属性越弱，最高价氧化物对应水化物的酸性越弱，所以酸性：HNO3>H3PO4>H3AsO4，故a正确；b项，同周期元素原子序数越大半径越小，同主族元素原子序数越大半径越大，所以原子半径：S<P<As，故b错误；c项，同主族元素，原子序数越大非金属性越弱，氢化物的稳定性越小，所以稳定性：NH3>PH3>AsH3，故c正确；d项，AsH3电子式是，故d错误。

（2）①如图所示，As4S4与O2反应，生成As2O3和物质a，1molAs4S4反应转移28mole-，根据得失电子守恒，1mol-3价的S失去7mole-，则生成+4价S的氧化物，故物质a为SO2。②反应Ⅰ为As2S3在酸性条件下与Sn2+反应生成As4S4、H2S和Sn4+，根据原子守恒和电荷守恒，离子方程式为：2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4。

（3）①由图像可得，pH在7.35～7.45之间时，含砷元素的主要微粒是H3AsO3。②H3AsO3的一级电离常数是6×10-10mol·L-1，则Ka1==6×10-10mol·L-1，又因为n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1，则c(H3AsO3)=c(H2AsO3-)，所以c(H+)=6×10-10mol·L-1，因此pH=-lgc(H+)=-lg(6×10-10)=10-lg6。

（4）①分析流程可得，辉铋矿加入FeCl3溶液和盐酸，FeCl3将-2价S氧化为S单质，同时生成FeCl2和BiCl2，盐酸可防止FeCl2和BiCl2水解生成不溶性沉淀，故“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的离子方程式为：Bi2S3+6Fe3+=6Fe2++3S+2Bi3+。②浸出液主要含Fe2+和Bi3+，加入铁粉发生置换反应生成粗铋，离子方程式为：2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi。③“粗秘”中含有的杂质主要是Pb，通过熔融盐电解精炼可达到除杂的目的，电解后阳极底部留下的为精铋，则电解精炼时粗铋作阳极，Pb发生氧化反应生成Pb2+进入溶液，故阳极电极反应式为：Pb-2e-=Pb2+。