Question

6．砷（As）是第四周期VA族元素，可以形成As₂O₃、As₂O₅、H₃AsO₃、H₃AsO₄等化合物，有著廣泛的用途．回答下列問(wèn)題：
（1）畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖．
（2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As₂S₃）制成漿狀，通入O₂氧化，生成H₃AsO₄和單質(zhì)硫．寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2As₂S₃+5O₂+6H₂O=4H₃AsO₄+6S．
（3）298K時(shí)，將20mL3mol•L^-1Na₃AsO₃、20mL3mol•L^-1I₂和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應(yīng)：AsO₄^3-（aq）+I₂（aq）+2OH^-（aq）?AsO₄^3-（aq）++2I^-（aq）+H₂O（I）．溶液中c（AsO₄^3-）與反應(yīng)時(shí)間（t）的關(guān)系如圖所示．

①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是acd（填標(biāo)號(hào)）．
a．溶液的pH不再變化
b．v（I^-）=2v（AsO₃^3-）
C．$\frac{c（As{O}_{4}^{3-}）}{c（AS{O}_{3}^{3-}）}$）不再變化
d．c（I^-）=2ymol•L^-1
②t_m時(shí)，V_正大于V_逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
③t_m時(shí)V_逆小于t_n時(shí)V_逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是tm時(shí)AsO₄^3-濃度更小，反應(yīng)速率更慢．

Answer 1

分析 （1）砷元素原子序數(shù)為33，原子核外有四個(gè)電子層，最外層5個(gè)電子，據(jù)此寫出原子結(jié)構(gòu)示意圖：
（2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As₂O₃）制成漿狀，通入O₂氧化，生成H₃AsO₄和單質(zhì)硫，結(jié)合氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒書寫化學(xué)方程式，反應(yīng)為氣體體積減小的反應(yīng)，增大壓強(qiáng)提高反應(yīng)速率，平衡正向進(jìn)行，反應(yīng)效率高；
（3）①達(dá)到平衡時(shí)，正逆反應(yīng)速率相等，各物質(zhì)的濃度不變；
②反應(yīng)從正反應(yīng)開始進(jìn)行，t_m時(shí)反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行；
③物質(zhì)的濃度越小，反應(yīng)速率越慢．

解答 解：（1）砷元素原子序數(shù)為33，原子核外有四個(gè)電子層，最外層5個(gè)電子，原子結(jié)構(gòu)示意圖為，故答案為：；
（2）工業(yè)上常將含砷廢渣（主要成分為As₂O₃）制成漿狀，通入O₂氧化，生成H₃AsO₄和單質(zhì)硫，砷元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+5價(jià)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2As₂S₃+5O₂+6H₂O=4H₃AsO₄+6S，
故答案為：2As₂S₃+5O₂+6H₂O=4H₃AsO₄+6S；
（3）①a．溶液pH不變時(shí)，則c（OH^-）也保持不變，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故a正確；
b．同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)，速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比，無(wú)論是否達(dá)到平衡，都存在v（I^-）=2v（AsO₃^3-），故b錯(cuò)誤；
c．$\frac{c（As{O}_{4}^{3-}）}{c（AS{O}_{3}^{3-}）}$不再變化，可說(shuō)明各物質(zhì)的濃度不再變化，反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．由圖可知，當(dāng)c （AsO₄^3-）=y mol•L^-1時(shí)，濃度不再發(fā)生變化，則達(dá)到平衡狀態(tài)，由方程式可知此時(shí)c（I^-）=2y mol•L^-1，故d正確．
故答案為：acd；
②反應(yīng)從正反應(yīng)開始進(jìn)行，t_m時(shí)反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行，則v_正 大于 v_逆，
故答案為：大于；
③t_m時(shí)比t_n時(shí)AsO₄^3-濃度更小，反應(yīng)速率更慢，則逆反應(yīng)速率更小，t_m時(shí)V_逆 小于t_n時(shí)V_逆，
故答案為：小于；tm時(shí)AsO₄^3-濃度更小，反應(yīng)速率更慢．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查熱化學(xué)方程式、化學(xué)平衡的計(jì)算以及影響因素等知識(shí)，側(cè)重考查學(xué)生的分析能力、計(jì)算能力，注意把握?qǐng)D象的分析以及數(shù)據(jù)的處理，題目難度中等．