题目内容

20.(1)砷是氮的同族元素,比氮多两个电子层,砷在元素周期的位置第四周期第ⅤA族,AsH3的沸点比NH3低(填“高”或“低”)
(2)砷能被热的浓硫酸氧化成As2O3化学方程式是2As+3H2SO4(浓)=As2O3+3SO2↑+3H2OAs2O2俗称砒霜,是剧毒物质,法庭医学分析上常用马氏试砷法来证明是否砒霜中毒:把试样与锌和硫酸混合,若试样中含有砒霜,则会发生反应生成砷化氢、硫酸锌和水,化学方程式是As2O3+6H2SO4+6Zn=6ZnSO4+2ASH3↑+3H2O;在无氧条件下,将生成的砷化氢导入热的玻璃管中,在试管加热的部位砷化氢分解形成亮黑色的“砷键”,化学方程式是2ASH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AS+3H2

(3)已知可逆反应:AsO43-+2I-+2H+=AsO33-+I2+H2O据此设计出如图所示的实验装置(装置中盐桥的作用是使整个装置形成一个闭合回路).进行如下操作:
①向(B)烧杯中逐滴加入浓盐酸,发现微安表指针偏转
②若改向(B)烧杯滴加40ml的NaOH溶液,发现微安表指针向前述相反方向偏转,试回答下列问题:
操作过程①中,C1砷发生的反应为2I--2e-=I2
操作过程②中,C1砷发生的反应为I2+2e-=2I-.

分析 (1)根据电子层数=周期数,最外层电子数=族序数来回答;根据氨气形成分子间氢键分子间作用力大比较;
(2)根据砷能被热的浓硫酸氧化成As2O3,浓硫酸被还原成二氧化硫书写化学方程式;根据As2O3与锌和硫酸混合发生反应生成砷化氢、硫酸锌和水书写方程式,在加热的条件下砷化氢分解变成单质砷和氢气;
(3)①由图可知,该装置为原电池,发生AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,I-发生失电子的氧化反应;
②发生AsO33-+I2+2OH-?AsO43-+2I-+H2O,C1棒为正极,I2发生得电子的还原反应;

解答 解:(1)As电子层数=周期数=4,最外层电子数=族序数=5,所以As位于第四周期,第ⅤA族,因为氨气形成分子间氢键,分子间作用力较大,所以AsH3的沸点比NH3低,故答案为:四;ⅤA;低;
(2)由题意可知,砷与浓的硫酸发生氧还原反应,砷能被热的浓硫酸氧化成As2O3,浓硫酸被还原成二氧化硫,所以反应方程式为:2As+3H2SO4(浓)=As2O3+3SO2↑+3H2O;As2O3与锌和硫酸混合发生反应生成砷化氢、硫酸锌和水,方程式为:As2O3+6H2SO4+6Zn=6ZnSO4+2ASH3↑+3H2O;在管内受热分解生成亮黑色的单质砷称为“砷镜”,方程式为:2ASH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AS+3H2,故答案为:2As+3H2SO4(浓)=As2O3+3SO2↑+3H2O;As2O3+6H2SO4+6Zn=6ZnSO4+2ASH3↑+3H2O;2ASH3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2AS+3H2;
(3)①该装置为原电池,发生AsO43-+2I-+2H+?AsO33-+I2+H2O,C1棒为负极,I-发生失电子的氧化反应,电极反应发生2I--2e-=I2,故答案为:2I--2e-=I2;   
②该装置为原电池,发生AsO33-+I2+2OH-?AsO43-+2I-+H2O,C1棒为正极,I2发生得电子的还原反应,电极反应发生I2+2e-=2I-,故答案为:I2+2e-=2I-.

点评 本题考查原子结构及其性质,根据题意书写化学方程式以及原电池原理,明确电解质的不同发生的电池反应不同是解答本题的关键,学生要在读懂题目条件的情况下解题,考查学生筛选信息的能力,题目难度中等.

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