Question

【題目】砷(As)及其化合物在生產(chǎn)、醫(yī)療、科技等方面有許多應(yīng)用

（1）中國自古“信口雌黃”、“雄黃入藥”之說。雄黃As2S3和雌黃As4S4都是自然界中常見的砷化物，早期都曾用作繪畫顏料，因都有抗病毒療效也用來入藥。一定條件下，雌黃和雄黃的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。

①雌黃和雄黃中S元素均為-2，I中發(fā)生的離子方程式是__________。

②Ⅱ中，雌黃在空氣中加熱至300℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩種物質(zhì)，若4.28g As4S4反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.28mole-，則a為__________（填化學(xué)式）；砒霜（As2O3）可水將氧化成H3AsO4而除去，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：__________。

（2）AsH3是一種很強(qiáng)的還原劑，室溫下， 0.4mol AsH3氣體在空氣中自燃，氧化產(chǎn)物為As2O3固體，放出b kJ 熱量，AsH3自燃的熱化學(xué)方程式是：__________。

（3）將Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l)Na2HAsO4(aq)+NaI (aq)設(shè)計(jì)成原電池如圖所示，放電時(shí)電流強(qiáng)度（I）與時(shí)間關(guān)系如圖所示.

①如圖中表示在該時(shí)刻上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是__________（填字母）。

②已知：a點(diǎn)對應(yīng)如圖中電流由C1極經(jīng)外電路流向C2極。則d點(diǎn)對應(yīng)的負(fù)極的反應(yīng)式為__________。

③如圖中，b→c改變條件可能是__________（填代號）。

A.向左室中加入適量的濃Na3AsO3溶液 B.向左室中加入適量的燒堿溶液

C.向右室中加入適量的濃KI溶液 D. 向右室中加入適量的稀硫酸

Answer 1

【答案】 4H++2Sn2++2As2S3=2H2S↑+2Sn4++As4S4 SO2 As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 2AsH3(g)+3O2(g)= As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bkJ/mol b AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+ AB

【解析】（1）①砷元素有+2、+3、+5等常見價(jià)態(tài)，砷元素化合價(jià)+3、+2價(jià)，則雌黃和雄黃中S元素的價(jià)態(tài)相同，其價(jià)態(tài)是-2價(jià)，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＋。②雄黃在空氣中加熱至300℃時(shí)會(huì)產(chǎn)生兩種物質(zhì)，其中一種氧化物為劇毒的砒霜（As2O3），若4.28g As4S4反應(yīng)轉(zhuǎn)移0.28mole－，則設(shè)反應(yīng)后生成a中硫的化合價(jià)為+x，則4.28g/428g·mol－1×（4+2+x）=0.28mol，解得x=+4，所以a為二氧化硫，雙氧水將As2O3氧化為H3AsO4而除去，氧化還原反應(yīng)中過氧化氫中氫元素化合價(jià)-1價(jià)變化為-2價(jià)，As元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+5價(jià)，由電子守恒、原子守恒得化學(xué)方程式為：2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4。（2）AsH3是一種很強(qiáng)的還原劑，室溫下， 0.4mol AsH3氣體在空氣中自燃，氧化產(chǎn)物為As2O3固體，放出b kJ 熱量，則2mol AsH3氣體在空氣中自燃，氧化產(chǎn)物為As2O3固體，放出5b kJ熱量，AsH3自燃的熱化學(xué)方程式是：2AsH3(g)+3O2(g)= As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bkJ/mol。（3）①可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)即電流強(qiáng)度為0，則由圖象可知表示在該時(shí)刻上述可逆反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)的點(diǎn)是b。②a點(diǎn)對應(yīng)如圖中電流由C1極經(jīng)外電路流向C2極。則d點(diǎn)電流方向與a點(diǎn)相反即電流由C2極經(jīng)外電路流向C1極，則負(fù)極C1極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，反應(yīng)式為AsO32－-2e－+H2O=HAsO42－+H＋；③由a點(diǎn)對應(yīng)圖2中電流由C1極經(jīng)外電路流向C2極，則電池總反應(yīng)為Na2HAsO4（aq）+NaI （aq）=Na3AsO3（aq）+I2（aq）+H2O（l），圖3中，b→c電流方向改變，則電池總反應(yīng)為Na3AsO3（aq）+I2（aq）+H2O（l）Na2HAsO4（aq）+NaI （aq），即平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，A．向左室中加入適量的濃Na3AsO3溶液，平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故A正確；B．向左室中加入適量的燒堿溶液，消耗Na2HAsO4（aq），平衡向正反應(yīng)方向移動(dòng)，故B正確；C．向右室中加入適量的濃KI溶液，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．向右室中加入適量的稀硫酸，平衡向逆反應(yīng)方向移動(dòng)，故D錯(cuò)誤；故選AB。

點(diǎn)晴:難點(diǎn)（1）考查了元素化合物的性質(zhì)，要求學(xué)生結(jié)合圖示寫氧化還原反應(yīng)方程式，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＋。難點(diǎn)（3）用可逆電池，考查學(xué)生的電解原理應(yīng)用，注意電化學(xué)試題的解題要點(diǎn)，抓住電子得失與電流的關(guān)系等。