Question

【题目】砷As是第四周期ⅤA族元素，可以形成 As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等 化合物，有着广泛的用途回答下列问题：

（1）写出砷的原子序数______________

（2）工业上常将含砷废渣主要成分为As2S3制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫,写出发生反应的化学方程式___________;该反应需要在加压下进行，原因是___________.

（3）已知：As（s）+ H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1

H2（g）+ O2（g）=H2O（l）△H2

2As（s）+ O2（g）=As2O5（s）△H3

则反应As2O5（s）+3H2O（l）=2H3AsO4（s）的△H =___________

（4）298K时，将20mL 3x molL-1 Na3AsO3、20mL 3x molL-1 I2和20mL NaOH溶液混合，发生反应：AsO33-（aq）+I2（aq）+2OH-AsO43-（aq）+2I-（aq）+H2O（l）。溶液中c（AsO43-）与反应时间（t）的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是 ______ 填标号．

a .溶液的pH不再变化 b. v（I-）=2v（AsO33-）

c .c （AsO43-）/c （AsO33-）不再变化 d. c（I-）=ymolL-1

②tm时v正_____v逆（填“大于”“小于”或“等于”）。

③tm时v逆_____ tn时v正（填“大于”“小于”或“等于”）理由是 _____

④若平衡时溶液c(OH-)=1 mol/L，则该反应的平衡常数K为 ______________

Answer 1

【答案】33 2As2S3 + 5O2 + 6H2O = 4H3AsO4 + 6S 加压能增大反应速率，而且平衡右移，可提高生产效率 2△H1-3△H2-△H3 a c 大于 小于 tm时生成物的浓度更小，故逆反应速率更慢 4y3/(x-y)2

【解析】

根据题意可知，本题考查化学方程式、热化学方程式的书写、化学平衡状态的判断，依据热化学方程式的书写步骤、化学平衡特征分析。

(1) 砷元素位于第四周期VA族，原子序数为33，

故答案为：33；

(2）工业上常将含砷废渣（主要成分为As2O3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫，砷元素化合价+3价变化为+5价，反应的化学方程式为2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO 4+6S，增大压强，可增加O2反应速率，提高As2S3的转化速率；

故答案为：2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO 4+6S；加压能增大反应速率，而且平衡右移，可提高生产效率；

(3)已知①As（s）+H2（g）+2O2（g）=H3AsO4（s）△H1

②H2（g）+O2（g）=H2O（l） △H2

③2As（s）+O2（g）=As2O5（s） △H3

则利用盖斯定律将①×2-②×3-③可得As2O 5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s) △H=2△H1-3△H2-△H3，

故答案为：2△H1-3△H2-△H3；

(4）①a.溶液pH不变时，则c（OH-）也保持不变，反应达到平衡状态，故a正确；

b.同一个化学反应，速率之比等于化学计量数之比，无论是否达到平衡，都存在v（I-）=2v（AsO33-），故b错误；

c.不再变化，可说明各物质的浓度不再变化，反应达到平衡状态，故c正确；

d.由图可知，当c(AsO43-)=2y mol/L时，浓度不再发生变化，则达到平衡状态，由方程式可知此时c（I-）=ymolL-1，所以c（I-）= ymolL-1时没有达到平衡状态，故d错误。

故答案为：ac；

②反应从正反应开始进行，tm时反应继续正向进行，则v正大于v逆，

故答案为：大于；

③tm时比tn时浓度更小，则逆反应速率更小；

故答案为：小于；tm时生成物的浓度更小，故逆反应速率更慢；

④反应前，三种溶液混合后，Na3AsO3的浓度为，同理I2的浓度为xmol/L，反应达到平衡时，生产c(AsO43-)为ymol/L，则反应生产的c(I-)=2ymol/L，消耗的AsO33-、I2的浓度均为ymol/L,平衡时c(AsO33-)=(x-y)mol/L，c(I2)=(x-y)mol/L,溶液中c(OH-)=1mol/L，则，

故答案为：。