Question

4．中藥在世界醫(yī)學(xué)界越來(lái)越受到關(guān)注．中藥藥劑砒霜（主要成分As₂O₃）可用于治療急性白血病，為此，砷及其化合物的提取再次引起關(guān)注．
（1）As的原子結(jié)構(gòu)示意圖為，則其在周期表中的位置是第四周期，VA族．
（2）N元素非金屬性比As強(qiáng)，下列說(shuō)法正確的是②③．
①NH₃的熱穩(wěn)定性比AsH₃差
②HNO₃的酸性比H₃AsO₄強(qiáng)
③N的原子半徑比As的原子半徑小
（3）根據(jù)如圖寫(xiě)出As₂O₅分解為As₂O₃的熱化學(xué)方程式As₂O₅（s）═As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4kJ•mol^-1．
（4）查文獻(xiàn)得知，可以從硫化砷（As₂S₃）廢渣中提取As₂O₃，提取的工藝流程簡(jiǎn)圖如下：

①As₂S₃、Na₃AsS₃中的S均為-2價(jià)，堿浸過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)不是（填“是”或“不是”）氧化還原反應(yīng)．
②過(guò)程Ⅲ的系列操作包括濃縮結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，烘干．
③寫(xiě)出過(guò)程Ⅲ的離子方程式2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O，
過(guò)程Ⅲ中，酸性越強(qiáng)，As₂O₃的產(chǎn)率越高，請(qǐng)解釋其原因酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的氧化性或者還原性可能增強(qiáng)；增加氫離子濃度平衡正向移動(dòng)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高As₂O₃的產(chǎn)率．

Answer 1

分析 （1）As的原子結(jié)構(gòu)示意圖有4個(gè)電子層，最外層有5個(gè)電子，與N同族，故位于第四周期，VA族；
（2）元素非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物的熱穩(wěn)定性越好，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，As電子層數(shù)比N多2，非金屬性N＞As；
（3）根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)熱與過(guò)程無(wú)關(guān)，只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，以As₂O₅（s）為始態(tài)，As（s）、5/2 O₂（ g）為終態(tài)，由圖可知：△H+|△H₁|=|△H₂|，據(jù)此計(jì)算；
（4）堿浸過(guò)程中沒(méi)有元素化合價(jià)的變化，過(guò)程Ⅲ為溶液到固體，需要經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，烘干，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O，酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的氧化性或者還原性可能增強(qiáng)；增加氫離子濃度平衡正向移動(dòng)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高As₂O₃的產(chǎn)率．

解答 解：（1）As的原子結(jié)構(gòu)示意圖有4個(gè)電子層，最外層有5個(gè)電子，位于第四周期，VA族，
故答案為：第四周期，VA族；
（2）元素非金屬性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)氫化物的熱穩(wěn)定性越好，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性越強(qiáng)，非金屬性N＞As，①NH₃的熱穩(wěn)定性比AsH₃好，②HNO₃的酸性比H₃AsO₄強(qiáng)③As電子層數(shù)比N多2，N的原子半徑比As的原子半徑小，
故答案為：②③；
（3）根據(jù)蓋斯定律可知，反應(yīng)熱與過(guò)程無(wú)關(guān)，只與始態(tài)、終態(tài)有關(guān)，以As₂O₅（s）為始態(tài)，As（s）5/2O₂（ g）為終態(tài)，由圖可知：△H+|△H₁|=|△H₂|，△H=|△H₂|-|△H₁|=914.6kJ/mol-619.2kJ/mol=+295.4kJ/mol，
故答案為：As₂O₅（s）═As₂O₃（s）+O₂（g）△H=+295.4 kJ•mol^-1；
（4）①堿浸過(guò)程中沒(méi)有元素化合價(jià)的變化，
故答案為：不是；
②過(guò)程Ⅲ為溶液到固體，需要經(jīng)過(guò)濃縮結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，干燥，
故答案為：濃縮結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，烘干；
③過(guò)程Ⅲ發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O，酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的氧化性或者還原性可能增強(qiáng)；增加氫離子濃度平衡正向移動(dòng)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高As₂O₃的產(chǎn)率，
故答案為：2AsO₄^3-+2SO₂+2H⁺═As₂O₃+2SO₄^2-+H₂O；酸性越強(qiáng)，物質(zhì)的氧化性或者還原性可能增強(qiáng)；增加氫離子濃度平衡正向移動(dòng)促進(jìn)反應(yīng)的進(jìn)行，有利于提高As₂O₃的產(chǎn)率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原子結(jié)構(gòu)，元素非金屬性與物質(zhì)穩(wěn)定性、酸性的關(guān)系，半徑的比較，根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行反應(yīng)熱的計(jì)算，可以根據(jù)反應(yīng)進(jìn)行圖寫(xiě)出各步熱化學(xué)方程式，利用熱化學(xué)方程式構(gòu)造目標(biāo)熱化學(xué)方程式計(jì)算，實(shí)驗(yàn)的綜合應(yīng)用能力，難度中等．