Question

（14分）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 族，其气态氢化物的稳定性比NH3 （填“强”或“弱”）。

（2）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据下图写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式： 。

（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO43－＋2I﹣＋2H+ AsO33－＋I2＋H2O。下图装置中，C1、C2是石墨电极。

① 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 。

② 一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH

溶液，可观察到电流计指针 （填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。

（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 将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO43－和AsO33－的混合溶液。As2O5与NaOH溶液反应的离子方程式是 。

② 上述混合液用0.02500 mol·L-1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00 mL。滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I2又用0.1000 mol·L-1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。（已知2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI）试样中As2O5的质量是 g。

 

Answer 1

（1）ⅤA 弱 （2） As2O5(s) = As2O3(s) + O2(g) ?△H= +295.4 kJ·mol-1

（3）①AsO43－+ 2e- + 2H+ = AsO33－+ H2O ② 向左偏

（4）①As2O5 + 6OH- = 2 AsO43－ + 3H2O ② 0.115

【解析】

试题分析：（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；

（3）①B中滴加浓盐酸时发生AsO43-+2I-+2H+AsO33-+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AsO42-+2H++2e-＝AsO32-+H2O；

②向B中滴加过量浓NaOH溶液，发生AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O，C2棒为负极，电子由负极流向正极，可观察到电流计指针向左偏；

（4）①根据反应物和生成物可写出反应的离子方程式为As2O5 + 6OH- = 2 AsO43－ + 3H2O；

②根据2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI可知反应中消耗的碘的物质的量是0.03L×0.1mol/L×＝0.0015mol，而加入的碘是0.025mol/L×0.02L＝0.0005mol，所以由AsO42-氧化生成的碘是0.0015mol－0.0005mol＝0.001mol，则根据方程式AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O可知AsO42-的物质的量是0.001mol。所以由As2O5 + 6OH- ＝2 AsO43－ + 3H2O可知As2O5的物质的量是0.001mol÷2＝0.0005mol，其质量是0.0005mol×230g/mol＝0.115g。

考点：考查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、混合物含量测定等