Question

5．中国自古有“信口雌黄”、“雄黄入药”之说．雌黄（As₂S₃）和雄黄（As₄S₄）都是自然界中常见的砷化物，早期都曾用作绘画颜料，因都有抗病毒疗效也用来入药．
（1）砷元素有+2、+3两种常见价态．一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示．
①Ⅰ中，氧化剂是As₂S₃．
②Ⅱ中，若1molAs₄S₄反应转移28mole^-，则反应Ⅱ的化学方程式是As₄S₄+7O₂$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2As₂O₃+4SO₂．
（2）Ⅲ中产物亚砷酸（H₃AsO₃）可以用于治疗白血病，其在溶液中存在多种微粒形态，各
种微粒物质的量分数与溶液的pH 关系如图所示．

①人体血液的pH在7.35：7.45之间，用药后人体中含砷元素的主要微粒是H₃AsO．
②将KOH 溶液滴入亚砷酸溶液，当pH 调至11 时发生反应的离子方程式是H₃AsO₃+OH^-=H₂AsO₃^-+H₂O．
③下列说法正确的是c（填字母序号）．
a．n（H₃AsO₃）：n（H₂AsO₃^-）=1：1时，溶液显碱性
b．pH=12时，溶液c（H₂AsO₃^-）+2c（HAsO₃^2-）+3c（AsO₃^3-）+c（OH^-）=c（H⁺）中
c．在K₃AsO₃溶液中，c（AsO₃^3-）＞c（HAsO₃^2-）＞c（H₂AsO₃^-）
（3）工业含砷（Ⅲ）废水常用铁盐处理后排放．其原理是：铁盐混凝剂在溶液中生产Fe（OH）₃胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物．经测定不同pH 条件下铁盐对含砷（Ⅲ）化合物的去除率如图所示．pH在5-9之间时，随溶液pH增大，铁盐混凝剂对含砷（Ⅲ）化合物的吸附效果增强．
结果（2）和（3）中图示解释可能的原因：pH=5～9之间溶液中主要存在微粒为H₃AsO₃和H₂AsO₃^-，由于Fe（OH）₃胶粒表面带正电荷，可以吸附负电荷，随着溶液中pH的增大而增大，H₂AsO₃^-含量多，吸附效果好，此外，pH升高有利于水解，促进Fe（OH）₃的生成，Fe（OH）₃的含量高，吸收效果更好．

Answer 1

分析 （1）①Ⅰ中Sn的化合价升高，As的化合价降低；
②Ⅱ中，若1molAs₄S₄反应转移28mole^-，则反应消耗7mol氧气，根据原子守恒书写；
（2）①根据图象结合pH分析；
②将KOH 溶液滴入亚砷酸溶液，当pH 调至11时，亚砷酸与氢氧根离子反应生成H₂AsO₃^-；
③a．n（H₃AsO₃）：n（H₂AsO₃^-）=1：1时，溶液的pH=9；
b．pH=12时，溶液显碱性；
c．在K₃AsO₃溶液中，存在三步水解，以第一步水解为主；
（3）铁盐混凝剂在溶液中生产Fe（OH）₃胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物；由图（2）可知，pH=5～9之间溶液中主要存在微粒为H₃AsO₃和H₂AsO₃^-，而且H₂AsO₃^-随着溶液中pH的增大而增大，H₂AsO₃^-含量多，则静电作用的吸附性更强．

解答 解：（1）①Ⅰ中Sn的化合价升高，As的化合价降低，所以As₂S₃在反应中得电子作氧化剂；
故答案为：As₂S₃；
②Ⅱ中，若1molAs₄S₄反应转移28mole^-，则反应消耗7mol氧气，则反应的方程式为：As₄S₄+7O₂$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2As₂O₃+4SO₂；
故答案为：As₄S₄+7O₂=$\frac{\underline{\;一定条件下\;}}{\;}$2As₂O₃+4SO₂；
（2）①由图象可知，pH在7.35-7.45之间，溶液中含砷元素的主要微粒是H₃AsO₃；
故答案为：H₃AsO₃；
②将KOH 溶液滴入亚砷酸溶液，当pH 调至11时，亚砷酸与氢氧根离子反应生成H₂AsO₃^-，其反应的离子方程为：H₃AsO₃+OH^-=H₂AsO₃^-+H₂O；
故答案为：H₃AsO₃+OH^-=H₂AsO₃^-+H₂O；
③a．n（H₃AsO₃）：n（H₂AsO₃^-）=1：1时，溶液的pH=9，所以溶液显碱性，故正确；
b．pH=12时，溶液显碱性，则c（OH^-）＞c（H⁺），所以c（H₂AsO₃^-）+2c（HAsO₃^2-）+3c（AsO₃^3-）+c（OH^-）＞c（H⁺），故错误；
c．在K₃AsO₃溶液中，存在三步水解，以第一步水解为主，第一步水解生成HAsO₃^2-，第二步水解生成H₂AsO₃^-，则c（AsO₃^3-）＞c（HAsO₃^2-）＞c（H₂AsO₃^-），故正确；
故答案为：ac；
（3）铁盐混凝剂在溶液中生产Fe（OH）₃胶粒，其表面带有正电荷，可吸附含砷化合物；由图（2）可知，pH=5～9之间溶液中主要存在微粒为H₃AsO₃和H₂AsO₃^-，而且H₂AsO₃^-随着溶液中pH的增大而增大，H₂AsO₃^-含量多，则静电作用的吸附性更强，此外，pH升高有利于水解，促进Fe（OH）₃的生成，Fe（OH）₃的含量高，吸收效果更好；
故答案为：pH=5～9之间溶液中主要存在微粒为H₃AsO₃和H₂AsO₃^-，由于Fe（OH）₃胶粒表面带正电荷，可以吸附负电荷，随着溶液中pH的增大而增大，H₂AsO₃^-含量多，吸附效果好，此外，pH升高有利于水解，促进Fe（OH）₃的生成，Fe（OH）₃的含量高，吸收效果更好．

点评 本题考查了元素化合物的性质的综合应用、溶液中离子浓度大小比较、离子方程式的书写、胶体的性质等，题目难度中等，侧重于基础知识的综合应用能力的考查，注意把握题目中的信息以及对图象的分析理解．