Question

5．已知砷（As）元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖為
（1）砷在元素周期表中位于第四周期，最高正化合價(jià)為+5．
（2）已知可逆反應(yīng)AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O．如圖所示，若A中盛KI和I₂溶液，B中盛Na₃AsO₄和Na₃AsO₃溶液，C₁、C₂為兩根碳棒．當(dāng)向B中滴加濃鹽酸時(shí)，發(fā)現(xiàn)G中的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)；改向B中滴加40%的NaOH溶液時(shí)，G中的指針則向反方向偏轉(zhuǎn)．
①加鹽酸時(shí)，上述平衡向右（正反應(yīng)）移動，C₁是負(fù)極（填“正”或“負(fù)”）；
②寫出加NaOH溶液時(shí)，C₂上發(fā)生的電極反應(yīng)式AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O．
（3）As₂O₃俗名砒霜，是一種劇毒物質(zhì)．法醫(yī)檢驗(yàn)砒霜中毒的方法是：向試樣中加入鋅粉和鹽酸，如果有砒霜，將生成無色氣體AsH₃，將氣體導(dǎo)入熱玻璃管會分解成亮黑色的“砷鏡”，這就是著名的“馬氏驗(yàn)砷法”．請寫出上述生成AsH₃的化學(xué)方程式As₂O₃+6Zn+12HCl=2AsH₃↑+6ZnCl₂+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）電子層等于周期序數(shù)，最外層電子數(shù)等于最高正化合價(jià)；
（2）①加鹽酸時(shí)，可逆反應(yīng)AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O，氫離子的濃度變大，平衡正向移動，A中碘離子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，所以C₁為負(fù)極；
②該電極反應(yīng)式為AsO₃^3-+I₂+2OH^-?AsO₄^3-+2I^-+H₂O；
（3）根據(jù)題目信息砒霜、鋅粉和鹽酸為反應(yīng)物，生成物之一為AsH₃，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式．

解答 解：（1）電子層等于周期序數(shù)，4個(gè)電子層，所以周期數(shù)為：四，最外層有5個(gè)電子，所以最高正價(jià)為+5，故答案為：四；+5；
（2）①加鹽酸時(shí)，可逆反應(yīng)AsO₄^3-+2I^-+2H^+?AsO₃^3-+I₂+H₂O，氫離子的濃度變大，平衡正向移動，A中碘離子發(fā)生氧化反應(yīng)為負(fù)極，所以C₁為負(fù)極，
故答案為：右（正反應(yīng)）；  負(fù)；
②加NaOH溶液時(shí)平衡逆向移動，該過程中C₂棒為負(fù)極失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)為AsO₃^3-+2OH^--2e^-=AsO₄^3-+H₂O，
故答案為：AsO₃^3-+2OH^--2e^-=AsO₄^3-+H₂O；
（3）根據(jù)題目信息砒霜、鋅粉和鹽酸為反應(yīng)物，生成物之一為AsH₃，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式As₂O₃+12HCl+6Zn=6ZnCl₂+2AsH₃↑+3H₂O，
故答案為：As₂O₃+6Zn+12HCl=2AsH₃↑+6ZnCl₂+3H₂O．

點(diǎn)評 本題考查原子結(jié)構(gòu)確定元素在周期表中的位置，結(jié)合電化學(xué)考查平衡移動，根據(jù)題意書寫化學(xué)方程式，學(xué)生要在讀懂題目條件的情況下解題，考查學(xué)生篩選信息的能力，比較容易．