Question

10．飲用水中含有砷會(huì)導(dǎo)致砷中毒，水體中溶解的砷主要以As（Ⅲ）亞砷酸鹽和As（Ⅴ）砷酸鹽形式存在．
（1）砷與磷為同一主族元素，磷的原子結(jié)構(gòu)示意圖為．
（2）根據(jù)元素周期律，下列說法正確的是ac．
a．酸性：H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₃AsO₄    
 b．原子半徑：S＞P＞As
c．非金屬性：S＞P＞As
（3）關(guān)于地下水中砷的來源有多種假設(shè)，其中一種認(rèn)為是富含砷的黃鐵礦（FeS₂）被氧化為Fe（OH）₃，同時(shí)生成SO₄^2-，導(dǎo)致砷脫離礦體進(jìn)入地下水．FeS₂被O₂氧化的離子方程式為4FeS₂+15O₂+14H₂O=4Fe（OH）₃+8SO₄^2-+16H⁺．
（4）去除水體中的砷，可先將As（Ⅲ）轉(zhuǎn)化為As（Ⅴ），選用NaClO可實(shí)現(xiàn)該轉(zhuǎn)化．研究NaClO投加量對(duì)As（Ⅲ）氧化率的影響得到如下結(jié)果：

已知：投料前水樣pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸．產(chǎn)生此結(jié)果的原因是起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸，NaClO溶液為堿性，當(dāng)加入量大時(shí)，溶液堿性增強(qiáng)，NaClO溶液濃度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低．
（5）強(qiáng)陰離子交換柱可以吸附以陰離子形態(tài)存在的As（Ⅴ）達(dá)到去除As的目的．
已知：一定條件下，As（Ⅴ）的存在形式如表所示：

pH	＜2	2～7	7～11	11～14
存在形式	H3AsO4	H2AsO3-	HAsO42-	HAsO42-、AsO43-

pH=6時(shí)，NaClO氧化亞砷酸（H₃AsO₃）的離子方程式是HClO+H₃AsO₃ =H₂AsO₄^-+Cl^-+2H⁺．

Answer 1

分析 （1）磷原子核外電子數(shù)為15，有3個(gè)電子層，由里到外各層電子數(shù)為2、8、5；
（2）a．同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng)，同主族自上而下非金屬性減弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性減弱；
b．同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑依次增大；
c．同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性：S＞P＞As，故c正確；
故答案為：ac；
（3）FeS₂水溶液中被O₂氧化生成硫酸、氫氧化鐵；
（4）圖象中曲線變化和溶液濃度越大鹽水解程度越小分析；
（5）pH=6時(shí)，NaClO溶液中生成HClO，圖中分析可知pH=6時(shí)As（Ⅴ）的存在形式為H₂AsO₄^-．

解答 解：（1）磷原子核外電子數(shù)為15，有3個(gè)電子層，由里到外各層電子數(shù)為2、8、5，磷原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）a．同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性增強(qiáng)，同主族自上而下非金屬性減弱，最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物酸性減弱，酸性：H₂SO₄＞H₃PO₄＞H₃AsO₄，故a正確；
b．同周期自左而右原子半徑減小，同主族自上而下原子半徑依次增大，原子半徑：As＞P＞S，故b錯(cuò)誤；
c．同周期自左而右非金屬性增強(qiáng)，同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性：S＞P＞As，故c正確；
故答案為：a c；
（3）FeS₂水溶液中被O₂氧化生成硫酸、氫氧化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4FeS₂+15O₂+14H₂O=4Fe（OH）₃+8SO₄^2-+16H⁺，
故答案為：4FeS₂+15O₂+14H₂O=4Fe（OH）₃+8SO₄^2-+16H⁺；
（4）投料前水樣pH=5.81，0.1mol/LNaClO溶液pH=10.5，溶液中起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸．產(chǎn)生此結(jié)果的原因是：起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸，NaClO溶液為堿性，當(dāng)加入量大時(shí)，溶液堿性增強(qiáng)，NaClO溶液濃度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低，
故答案為：起氧化作用的物質(zhì)是次氯酸，NaClO溶液為堿性，當(dāng)加入量大時(shí)，溶液堿性增強(qiáng)，NaClO溶液濃度增大，水解程度降低，次氯酸不易生成，所以As（Ⅲ）氧化率降低；
（5）pH=6時(shí)，NaClO溶液中生成HClO，pH=6時(shí)，NaClO氧化亞砷酸（H₃AsO₃）的離子方程式是：HClO+H₃AsO₃ =H₂AsO₄^-+Cl^-+2H⁺，
故答案為：HClO+H₃AsO₃ =H₂AsO₄^-+Cl^-+2H⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了原子結(jié)構(gòu)、周期表變化規(guī)律、化學(xué)方程式和離子方程式書寫、數(shù)據(jù)和圖象分析方法，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．