Question

2．砷（As）廣泛分布于自然界，其原子結(jié)構(gòu)示意圖是．
（1）砷位于元素周期表中VA族，其氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比NH₃弱（填“強”或“弱”）．
（2）砷的常見氧化物有As₂O₃和As₂O₅，其中As₂O₅熱穩(wěn)定性差．根據(jù)下左圖寫出As₂O₅分解為As₂O₃的熱化學(xué)方程式：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1．

（3）砷酸鹽可發(fā)生如下反應(yīng)：AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O．圖2裝置中，C₁、C₂是石墨電極． A中盛有棕色的KI和I₂的混合溶液，B中盛有無色的Na₃AsO₄和Na₃AsO₃的混合溶液，當(dāng)連接開關(guān)K，并向B中滴加濃鹽酸時發(fā)現(xiàn)靈敏電流計G的指針向右偏轉(zhuǎn)．此時C₂上發(fā)生的電極反應(yīng)是AsO₄^3-+2H⁺+2e^-=AsO₃^3-+H₂O．
（4）利用（3）中反應(yīng)可測定含As₂O₃和As₂O₅的試樣中的各組分含量（所含雜質(zhì)對測定無影響），過程如下：
①將試樣mg溶于NaOH溶液，得到含AsO₄^3-和AsO₃^3-的混合溶液．As₂O₅與NaOH溶液反應(yīng)的離子方程式是As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O．
②上述混合液用0.02500mol•L^-1的I₂溶液滴定，用淀粉做指示劑，滴定至溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，停止滴定，記錄數(shù)據(jù)．重復(fù)滴定2次，平均消耗I₂溶液20.00mL．則試樣中As₂O₅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是$\frac{0.0575}{m}$．

Answer 1

分析 （1）最外層有5個電子，由同主族位置和元素周期律可知，非金屬性N＞As；
（2）As₂O₅分解為As₂O₃需要吸收的熱量為-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ•mol^-1，以此書寫熱化學(xué)方程式；
（3）發(fā)生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，C₁棒為負(fù)極，發(fā)生2I^--2e^-=I₂，C₂為正極發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）①根據(jù)As₂O₅與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水書寫離子方程式；
②混合液用0.02500mol•L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00mL，根據(jù)AsO₃^3-+I₂+H₂O═AsO₄^3-+2I^-+2H⁺，As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O，由As₂O₅～2AsO₄^3-～2I₂計算．

解答 解：（1）最外層有5個電子，則As位于第ⅤA族，由同主族位置和元素周期律可知，非金屬性N＞As，則As的氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性比NH₃弱，
故答案為：ⅤA；弱；
（2）由圖象可知，As₂O₅分解為As₂O₃需要吸收的熱量為-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ•mol^-1，則熱化學(xué)方程式As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1，
故答案為：As₂O₅（s）=As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1；
（3）B中滴加濃鹽酸時發(fā)生AsO₄^3-+2I^-+2H⁺?AsO₃^3-+I₂+H₂O，A中C₁棒為負(fù)極，發(fā)生2I^--2e^-=I₂，C₂為正極發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)為AsO₄^2-+2H⁺+2e^-=AsO₃^3-+H₂O，
故答案為：AsO₄^2-+2H⁺+2e^-=AsO₃^3-+H₂O；
（4）①因為As₂O₅為堿性氧化物，與NaOH溶液反應(yīng)生成鹽和水，所以離子方程式為：As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O，
故答案為：As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O；
②用I₂溶液滴定可以用淀粉溶液作指示劑，當(dāng)溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色時說明達(dá)到滴定終點；
上述混合液用0.02500mol•L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00mL，根據(jù)AsO₃^3-+I₂+H₂O═AsO₄^3-+2I^-+2H⁺，As₂O₅+6OH^-═2AsO₄^3-+3H₂O，
As₂O₅ ～2AsO₄^3-～2I₂
1                       2
n                0.02500mol•L^-1×20.00×10^-3L
則n=2.5×10^-4mol，
所以m（As₂O₅）=2.5×10^-4mol×230g/mol=0.0575 g，
所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.0575}{m}$；
故答案為：淀粉；溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色；$\frac{0.0575}{m}$．

點評 本題考查較綜合，涉及元素的位置及元素周期律、熱化學(xué)方程式、原電池的工作原理等，注重高考高頻考點的考查，側(cè)重學(xué)生分析能力及知識遷移應(yīng)用能力的考查，（4）為解答的難點，注意利用反應(yīng)方程式中各物質(zhì)之間的關(guān)系計算，題目難度中等．