Question

4．氮、磷、砷及其化合物在生產(chǎn)、生活中有重要的用途．
（1）雌黃（As₂S₃）和雄黃（As₄S₄）都是自然界中常見的砷化物，一定條件下，雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖l所示．
①反應(yīng)I的離子方程式為2As₂S₃+4H⁺+2Sn²⁺=As₄S₄+2H₂S+2Sn⁴⁺．
②反應(yīng)Ⅱ中，若1mol As₄S₄參加反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移12mol e^-，則物質(zhì)a為S（填化學(xué)式）．

（2）常溫下，含磷微粒在水溶液中的分布分?jǐn)?shù)（平衡時(shí)某微粒的濃度占各微粒濃度之和的分?jǐn)?shù)）與pH的關(guān)系如圖2所示．
①向Na₂HPO₄溶液中加入足量CaCl₂溶液，所得溶液顯酸性，原因是3Ca²⁺+2HPO₄^2-=Ca₃（PO₄）₂+2H⁺（用離子方程式表示）．
②pH=7的磷酸鹽溶液可作為緩沖溶液．該溶液中磷元素的存在形態(tài)主要為H₂PO₄^-、HPO₄^2-．配制此溶液時(shí)，需要H₃PO₄和NaOH的物質(zhì)的量之比為2：3．
③已知?dú)溲趸�鋁膠粒帶正電荷，可吸附陰離子．pH在2～4之間，用鋁鹽處理含磷廢水時(shí)，隨溶液pH增大，吸附效果增強(qiáng)，結(jié)合圖2解釋可能的原因隨PH增大，H₂PO₄^-含量變大，同時(shí)生成更多氫氧化鋁膠粒．
（3）氨水可以與很多金屬離子形成配合物．已知某溫度下：
Cu⁺（aq）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+2H₂O（1）K=8.0×10¹⁰
①CuI（s）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+I^-（aq）+2H₂O（1）K=0.16．[已知Ksp（CuI）=2.0×10^-12]
②溶解19.1g CuI（s），至少需要5mol•L^-1氨水的體積約為40mL．

Answer 1

分析 （1）①依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知，雌黃（As₂S₃）酸性溶液中和Sn²⁺離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成As₄S₄、H₂S、Sn⁴⁺，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平書寫離子方程式；
②若1molAs₄S₄反應(yīng)轉(zhuǎn)移28mole^-，則反應(yīng)消耗7mol氧氣，根據(jù)原子守恒書寫離子方程式，結(jié)合電子守恒計(jì)算；
（2）①向Na₂HPO₄溶液中加入足量CaCl₂溶液，所得溶液顯酸性，說明反應(yīng)生成磷酸鈣沉淀、氯化鈉和氯化氫；
②pH=7的磷酸鹽溶液可作為緩沖溶液．該溶液中磷元素的存在形態(tài)依據(jù)圖象變化分析得到；圖象中可知H₂PO₄^-和HPO₄^2-物質(zhì)的量相同，結(jié)合元素守恒計(jì)算得到磷酸和氫氧化鈉物質(zhì)的量之比；
③pH在2～4之間，用鋁鹽處理含磷廢水時(shí)，隨溶液pH增大，H₂PO₄^-含量變大吸附效果增強(qiáng)；
（3）①CuI（s）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+I^-（aq）+2H₂O（1），平衡常數(shù)K=$\frac{c（{I}^{-}）c（Cu（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（{I}^{-}）c（Cu（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×$\frac{c（C{u}^{+}）}{c（C{u}^{+}）}$=Ksp×K；
②依據(jù)CuI（s）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+I^-（aq）+2H₂O（1）定量關(guān)系計(jì)算氨水物質(zhì)的量，c=$\frac{n}{V}$．

解答 解：（1）①依據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系分析可知，雌黃（As₂S₃）酸性溶液中和Sn²⁺離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成As₄S₄、H₂S、Sn⁴⁺，結(jié)合電荷守恒、原子守恒配平書寫離子方程式為：2As₂S₃+4H⁺+2Sn²⁺=As₄S₄+2H₂S+2Sn⁴⁺，
故答案為：2As₂S₃+4H⁺+2Sn²⁺=As₄S₄+2H₂S+2Sn⁴⁺；
②若1molAs₄S₄反應(yīng)轉(zhuǎn)移12mole^-，則反應(yīng)消耗3mol氧氣，則反應(yīng)的方程式為：As₄S₄+3O₂$\frac{\underline{\;一定條件\;}}{\;}$2As₂O₃+4S，則a為S，
故答案為：S；
（2）①向Na₂HPO₄溶液中加入足量CaCl₂溶液，所得溶液顯酸性，說明反應(yīng)生成磷酸鈣沉淀、氯化鈉和氯化氫，反應(yīng)的離子方程式為：3Ca²⁺+2HPO₄^2-=Ca₃（PO₄）₂+2H⁺，
故答案為：3Ca²⁺+2HPO₄^2-=Ca₃（PO₄）₂+2H⁺；
②圖象中可知H₂PO₄^-和HPO₄^2-物質(zhì)的量相同，物質(zhì)為Na₂HPO₄，NaH₂PO₄ ，結(jié)合元素守恒計(jì)算得到磷酸和氫氧化鈉物質(zhì)的量之比2：3，
故答案為：H₂PO₄^-和HPO₄^2-；2：3；
③已知?dú)溲趸�鋁膠粒帶正電荷，可吸附陰離子．pH在2～4之間，用鋁鹽處理含磷廢水時(shí)，隨溶液pH增大，吸附效果增強(qiáng)，圖2分析可知隨PH增大，H₂PO₄^-含量變大，同時(shí)生成更多氫氧化鋁膠粒，
故答案為：隨PH增大，H₂PO₄^-含量變大，同時(shí)生成更多氫氧化鋁膠粒；
（3）①Cu⁺（aq）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+2H₂O（1）K=8.0×10¹⁰
CuI（s）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+I^-（aq）+2H₂O（1），
平衡常數(shù)K=$\frac{c（{I}^{-}）c（Cu（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$=$\frac{c（{I}^{-}）c（Cu（N{H}_{3}{）_{2}}^{+}）}{{c}^{2}（N{H}_{3}•{H}_{2}O）}$×$\frac{c（C{u}^{+}）}{c（C{u}^{+}）}$=Ksp×K=2.0×10^-12×8.0×10¹⁰=0.16，
故答案為：0.16；
②溶解19.1g CuI（s）物質(zhì)的量=$\frac{19.1g}{191g/mol}$=0.1mol，CuI（s）+2NH₃•H₂O（aq）?Cu（NH₃）₂⁺（aq）+I^-（aq）+2H₂O（1），需要溶質(zhì)物質(zhì)的量為0.2mol，至少需要5mol•L^-1氨水的體積=$\frac{0.2mol}{5mol/L}$=0.04L=40ml，
故答案為：40．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)、離子方程式書寫、圖象分析判斷、平衡常數(shù)計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，掌握基礎(chǔ)注意分析題干信息是解題關(guān)鍵，題目難度較大．