Question

20．砷（As）與其化合物被廣泛應(yīng)用在除草劑、殺蟲劑以及含砷藥物中．回答下列問題：
（1）砷是氮的同族元素．砷在元素周期表中的位置為第四周期第VA族；AsH₃分子的空間構(gòu)型為三角錐形．
（2）As₂O₃俗稱砒霜，與鋅和硫酸混合，會發(fā)生反應(yīng)生成砷化氫、硫酸鋅和水，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：As₂O₃+6H₂SO₄+6Zn=6ZnSO₄+2ASH₃↑+3H₂O
As₂O₃是兩性偏酸性氧化物，是亞砷酸（H₃AsO₃）的酸酐，易溶于堿生成亞砷酸鹽，寫出As₂O₃與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)的離子方程式：As₂O₃+6OH^-=2AsO₃^3-+3H₂O
（3）砷在自然界中主要以硫化物礦形式存在，如雄黃（As₄S₄）和雌黃（As₂S₃）．As₂S₃和SnCl₂在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為雄黃和SnCl₄并有H₂S氣體放出．若二者恰好完全反應(yīng)，As₂S₃和SnCl₂的物質(zhì)的量之比為：1：1，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用氫氧化鈉溶液吸收．
（4）As₂O₃和HNO₃反應(yīng)：As₂O₃+10H⁺+10NO₃^-═2H₃AsO₄+3S↓+10NO↑+2H₂O
將該反應(yīng)設(shè)計成原電池，則NO₂應(yīng)該在正極（填“正極”或“負極”）附近逸出，該極的電極反應(yīng)式為：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）As與N同主族位于第VA族，As位于第四周期；其氫化物的結(jié)構(gòu)與氨氣相同；
（2）As₂O₃與鋅和硫酸混合發(fā)生反應(yīng)生成砷化氫、硫酸鋅和水；As₂O₃與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞砷酸鈉和水；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和生成物來分析反應(yīng)，則利用氧化還原反應(yīng)反應(yīng)中得失電子守恒來分析完全反應(yīng)的物質(zhì)的量之比來解答；硫化氫可以用氫氧化鈉溶液吸收；
（4）NO₃^-在正極上得電子生成NO₂．

解答 解：（1）As與N同主族位于第VA族，As位于第四周期，即As位于第四周期第VA族；其氫化物的結(jié)構(gòu)與氨氣相同，則AsH₃分子的空間構(gòu)型為三角錐形；
故答案為：第四、第VA；三角錐形；
（2）As₂O₃與鋅和硫酸混合發(fā)生反應(yīng)生成砷化氫、硫酸鋅和水，其反應(yīng)的方程式為：As₂O₃+6H₂SO₄+6Zn=6ZnSO₄+2ASH₃↑+3H₂O；As₂O₃與足量氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成亞砷酸鈉和水，其反應(yīng)的離子方程式為：As₂O₃+6OH^-=2AsO₃^3-+3H₂O；
故答案為：As₂O₃+6H₂SO₄+6Zn=6ZnSO₄+2ASH₃↑+3H₂O；As₂O₃+6OH^-=2AsO₃^3-+3H₂O；
（3）As₂S₃和SnCl₂在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S氣體，則反應(yīng)為2As₂S₃+2SnCl₂+4HCl=As₄S₄+2SnCl₄+2H₂S，
根據(jù)電子得失守恒知1molAs₂S₃作氧化劑得到2mol電子，而1molSnCl₂作還原劑失去2mol電子，則二者的物質(zhì)的量之比是1：1；硫化氫溶于水顯酸性，可以用氫氧化鈉溶液吸收；
故答案為：1：1；氫氧化鈉溶液；
（4）As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O反應(yīng)中NO₃^-得到電子，正極上得電子的物質(zhì)發(fā)生還原反應(yīng)，所以NO₃^-在正極上得電子生成NO₂，其電極方程式為：NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O；
故答案為：正極；NO₃^-+e^-+2H⁺=NO₂↑+H₂O．

點評 本題考查了元素周期表的結(jié)構(gòu)與元素周期律、氧化還原反應(yīng)、離子方程式的書寫、原電池原理的應(yīng)用，題目難度中等，側(cè)重于考查學(xué)生對基礎(chǔ)知識的綜合應(yīng)用能力，注意掌握氧化還原反應(yīng)中電子守恒在計算中的應(yīng)用方法．