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砷(As)及其化合物在生产、医疗、科技等方面有许多应用(1)中国自古“信口雌黄”、“雄黄入药”之说.雄黄As2S3和雌黄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
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砷(As)及其化合物在生产、医疗、科技等方面有许多应用
(1)中国自古“信口雌黄”、“雄黄入药”之说.雄黄As2S3和雌黄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.一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图1所示.
①砷元素有+2、+3+5等常见价态.,雌黄和雄黄中S元素的价态相同,其价态是___.I中发生的离子方程式是___.
②Ⅱ中,雄黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质,若4.28g As4S4反应转移0.28mole-,则a
为___(填化学式)砒霜(As2O3)可用双氧水将氧化成H3AsO4而除去,该反应的化学方程式为:___.
(2)AsH3是一种很强的还原剂,室温下,0.4mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出b kJ热量,AsH3自燃的热化学方程式是:___.
(3)将Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l)⇌Na2HasO4(aq)+NaI (aq)设计成原电池如图2所示,放电时电流强度(I)与时间关系如图3所示.
①图3中表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是___(填字母).
②已知:a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极.则d点对应的负极的反应式为___.
③图3中,b→c改变条件可能是___(填代号),c→d电流强度变化的原因是___.
A.向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液 B.向左室中加入适量的烧碱溶液
C.向右室中加入适量的浓KI溶液 D.向右室中加入适量的稀硫酸.
(1)中国自古“信口雌黄”、“雄黄入药”之说.雄黄As2S3和雌黄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.一定条件下,雌黄和雄黄的转化关系如图1所示.
①砷元素有+2、+3+5等常见价态.,雌黄和雄黄中S元素的价态相同,其价态是___.I中发生的离子方程式是___.
②Ⅱ中,雄黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质,若4.28g As4S4反应转移0.28mole-,则a
为___(填化学式)砒霜(As2O3)可用双氧水将氧化成H3AsO4而除去,该反应的化学方程式为:___.
(2)AsH3是一种很强的还原剂,室温下,0.4mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出b kJ热量,AsH3自燃的热化学方程式是:___.
(3)将Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l)⇌Na2HasO4(aq)+NaI (aq)设计成原电池如图2所示,放电时电流强度(I)与时间关系如图3所示.
①图3中表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是___(填字母).
②已知:a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极.则d点对应的负极的反应式为___.
③图3中,b→c改变条件可能是___(填代号),c→d电流强度变化的原因是___.
A.向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液 B.向左室中加入适量的烧碱溶液
C.向右室中加入适量的浓KI溶液 D.向右室中加入适量的稀硫酸.
▼优质解答
答案和解析
(1)①砷元素有+2、+3+5等常见价态,砷元素化合价+3、+2价,则雌黄和雄黄中S元素的价态相同,其价态是-2价,依据转化关系分析可知,雌黄(As2S3)酸性溶液中和Sn2+离子发生氧化还原反应生成As4S4、H2S、Sn4+,结合电荷守恒、原子守恒配平书写离子方程式为:2As2S3+4H++2Sn2+=As4S4+2H2S+2Sn4+,故答案为:-2;4H++2Sn2++2As2S3=2H2S↑+2Sn4++As4S4;
②雄黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),若4.28g As4S4反应转移0.28mole-,则设反应后生成a中硫的化合价为+x,则
×(4+2+x)=0.28mol,解得x=+4,所以a为二氧化硫,双氧水将As2O3氧化为H3AsO4而除去,氧化还原反应中过氧化氢中氢元素化合价-1价变化为-2价,As元素化合价+3价变化为+5价,结合电子守恒和原子守恒写出该反应的化学方程式为2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4,
故答案为:SO2;2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4;
(2)由0.4mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出b kJ热量,则2mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出5b kJ热量,则AsH3自燃的热化学方程式为2AsH3(g)+3O2(g)=As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bKJ/mol;故答案为:2AsH3(g)+3O2(g)=As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bKJ/mol;
(3)①可逆反应达到平衡状态即电流强度为0,则由图象可知表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是b;故答案为:b;
②由a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极,则d点电流方向与a点相反即电流由C2极经外电路流向C1极,则负极C1极失电子发生氧化反应,反应式为AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+;故答案为:AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+;
③由a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极,则电池总反应为Na2HAsO4(aq)+NaI (aq)=Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l),图3中,b→c电流方向改变,则电池总反应为Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l)⇌Na2HAsO4(aq)+NaI (aq),即平衡向正反应方向移动,
A.向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液,平衡向正反应方向移动,故A正确;
B.向左室中加入适量的烧碱溶液,消耗Na2HAsO4(aq),平衡向正反应方向移动,故B正确;
C.向右室中加入适量的浓KI溶液,平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.向右室中加入适量的稀硫酸,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
c→d电流强度减小,说明随着正反应进行,反应浓度下降,反应速率下降,单位时间转移的电子(电量)减少;
故答案为:AB;停止改变条件,随着正反应进行,反应浓度下降,反应速率下降,单位时间转移的电子(电量)减少.
②雄黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质,其中一种氧化物为剧毒的砒霜(As2O3),若4.28g As4S4反应转移0.28mole-,则设反应后生成a中硫的化合价为+x,则
4.28g |
428g/mol |
故答案为:SO2;2H2O2+H2O+As2O3=2H3AsO4;
(2)由0.4mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出b kJ热量,则2mol AsH3气体在空气中自燃,氧化产物为As2O3固体,放出5b kJ热量,则AsH3自燃的热化学方程式为2AsH3(g)+3O2(g)=As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bKJ/mol;故答案为:2AsH3(g)+3O2(g)=As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bKJ/mol;
(3)①可逆反应达到平衡状态即电流强度为0,则由图象可知表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是b;故答案为:b;
②由a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极,则d点电流方向与a点相反即电流由C2极经外电路流向C1极,则负极C1极失电子发生氧化反应,反应式为AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+;故答案为:AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+;
③由a点对应图2中电流由C1极经外电路流向C2极,则电池总反应为Na2HAsO4(aq)+NaI (aq)=Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l),图3中,b→c电流方向改变,则电池总反应为Na3AsO3(aq)+I2(aq)+H2O(l)⇌Na2HAsO4(aq)+NaI (aq),即平衡向正反应方向移动,
A.向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液,平衡向正反应方向移动,故A正确;
B.向左室中加入适量的烧碱溶液,消耗Na2HAsO4(aq),平衡向正反应方向移动,故B正确;
C.向右室中加入适量的浓KI溶液,平衡向逆反应方向移动,故C错误;
D.向右室中加入适量的稀硫酸,平衡向逆反应方向移动,故D错误;
c→d电流强度减小,说明随着正反应进行,反应浓度下降,反应速率下降,单位时间转移的电子(电量)减少;
故答案为:AB;停止改变条件,随着正反应进行,反应浓度下降,反应速率下降,单位时间转移的电子(电量)减少.
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