【題目】砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途;卮鹣铝袉栴}:
(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_______________________________________;
(3)已知:As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
則反應(yīng)As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =__________________;
(4)298 K時(shí),將20 mL 3x mol·L1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L1 I2和20 mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):(aq)+I2(aq)+2OH(aq)(aq)+2I(aq)+ H2O(l)。溶液中c()與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示。
①下列不可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是__________(填標(biāo)號(hào));
a.溶液的pH不再變化 b.v(I)=2v()
c.c()/c()不再變化 d.c(I)=y mol·L1
②tm時(shí),v逆_____ v正(填“大于”“小于”或“等于”);
③tn時(shí)v逆_____ tm時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”);
④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為___________;
(5)H3AsO3和H3AsO4水溶液中含砷的各物種的分布分?jǐn)?shù)(平衡時(shí)某物種的濃度占各物種濃度之和的分?jǐn)?shù))與pH的關(guān)系分別如圖- 1和圖- 2所示:
①以酚酞為指示劑(變色范圍pH 8.0 ~ 10.0),將NaOH溶液逐滴加入到H3AsO3溶液中,當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí)停止滴加。該過程中主要反應(yīng)的離子方程式為____________;
②H3AsO4第一步電離方程式H3AsO4H2AsO4-+H+的電離常數(shù)為Ka1,則pKa1=_________(p Ka1 = -lg Ka1 );
【答案】 2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 2△H1-3△H2-△H3 bd 小于 大于 OH- + H3AsO3H2AsO3- + H2O 2.2
【解析】分析:(1)根據(jù)As的核外電子排布畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖;
(2)根據(jù)電子得失守恒和原子守恒書寫方程式;
(3)根據(jù)蓋斯定律計(jì)算;
(4)①根據(jù)平衡狀態(tài)的特征判斷;
②根據(jù)tm時(shí)反應(yīng)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),向正反應(yīng)方向進(jìn)行判斷;
③根據(jù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響分析;
④根據(jù)平衡時(shí)離子的濃度結(jié)合平衡常數(shù)表達(dá)式計(jì)算;
(5)①根據(jù)圖像結(jié)合溶液顏色變化判斷產(chǎn)物;
②根據(jù)平衡常數(shù)表達(dá)式結(jié)合圖中等濃度點(diǎn)計(jì)算。
詳解:(1)砷為33號(hào)元素,原子結(jié)構(gòu)示意圖為;
(2)根據(jù)題干信息可知As2S3+O2→H3AsO4+S,As2S3化合價(jià)總共升高10價(jià),利用得失電子守恒配平得:2As2S3+5O2→4H3AsO4+6S,再考慮質(zhì)量守恒,反應(yīng)前少了6O、12H,故方程式為2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;
(3)已知:
①As(s)+H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s) ΔH1
②H2(g)+O2(g)=H2O(l) ΔH2
③2As(s)+O2(g) =As2O5(s) ΔH3
根據(jù)蓋斯定律可知①×1-②×3-③即得到反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的ΔH=2△H1-3△H2-△H3;
(4)①a、溶液pH不變時(shí),則c(OH—)也保持不變,能判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài),a錯(cuò)誤;b、根據(jù)速率關(guān)系v(I—)=2v(AsO33—),則等式始終成立,不能判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài),b正確;c、由于提供的Na3AsO3總量一定,所以c(AsO43—)/c(AsO33—)不再變化,能判斷反應(yīng)處于平衡狀態(tài),c錯(cuò)誤;d、c(I-)=y mol/L時(shí),即c(AsO43)=c(I-),事實(shí)兩者濃度關(guān)系一定是2c(AsO43)=c(I-),不能判斷反應(yīng)平衡狀態(tài),d正確,答案選bd;
②反應(yīng)從正反應(yīng)開始進(jìn)行,tm時(shí)反應(yīng)繼續(xù)向正反應(yīng)方向進(jìn)行,故v逆小于v正;
③tm時(shí)比tn時(shí),AsO43—濃度更小,所以逆反應(yīng)速率也更小,tn時(shí)v逆大于tm時(shí)v逆;
④反應(yīng)前,三種溶液混合后,Na3AsO3濃度為,同理I2的濃度為xmol/L,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生成c(AsO43—)為ymol/L,則反應(yīng)生成c(I—)為2ymol/L,消耗AsO33—、I2濃度均為ymol/L,平衡時(shí)c(AsO33—)為(x-y)mol/L、c(I2)為(x-y)mol/L,pH=14,即c(OH—)=1mol/L,則;
(5)①?gòu)念}圖-1可知pH由小變大時(shí),H3AsO3濃度減小,H2AsO3—濃度增大,當(dāng)溶液由無色變?yōu)闇\紅色時(shí),主要的離子反應(yīng)應(yīng)該為:OH-+H3AsO3=H2AsO3-+H2O;
②H3AsO4的第一步電離方程式為H3AsO4H2AsO4-+H+,其電離常數(shù)Ka1=,由題圖-2可知c(H3AsO4)=c(H2AsO4-),c(H+)=10-2.2mol/L,pKa1=-lgKa1=-lg10-2.2=2.2。
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】用下列方法制取氫氣,反應(yīng)速率最大的是
A.冬天,塊狀鋅與2 mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)
B.冬天,粉末狀鋅與2 mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)
C.夏天,塊狀鋅與2 mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)
D.夏天,粉末狀鋅與2mol·L一1硫酸溶液反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列各組物質(zhì)中,前者為強(qiáng)電解質(zhì),后者為弱電解質(zhì)的是( )
A.硫酸 氫氧化鈉B.碳酸 碳酸鈉
C.食鹽 酒精D.氫氧化鈉 醋酸
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】萜類化合物a、b、c廣泛存在于動(dòng)植物體內(nèi),關(guān)于下列萜類化合物的說法正確的是( )
A. b和c互為同分異構(gòu)體
B. a、b、c分子中所有碳原子不可能處于同一平面上
C. a、b和c均能使溴的四氯化碳溶液褪色
D. b和c均能與新制的Cu(OH)2反應(yīng)生成紅色沉淀
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用鎂和硝基苯制取反式偶氮苯(溶解性:不溶于水,溶于醇、醚)。實(shí)驗(yàn)原理如下:
2+4Mg+8CH3OH→+4Mg(OCH3)2+4H2O
已知:①M(fèi)g(OCH3)2在水中極易水解。
②反式偶氮苯產(chǎn)品在紫外線照射后部分轉(zhuǎn)化為順式偶氮苯。
實(shí)驗(yàn)流程如下:
(1)反應(yīng)中,硝基苯變?yōu)榉词脚嫉降姆磻?yīng)屬于_______________
A、取代反應(yīng) B、消去反應(yīng) C、還原反應(yīng) D、氧化反應(yīng)
(2)在反應(yīng)裝置中,加入原料及溶劑,攪拌下加熱回流。反應(yīng)加入的鎂屑應(yīng)該_______________________________________。
(3)反應(yīng)結(jié)束后將反應(yīng)液倒入冰水中,用乙酸中和至中性,即有反式偶氮苯粗產(chǎn)品析出,抽濾(抽濾裝置如圖1),濾渣用95%乙醇水溶液重結(jié)晶提純。
①為了得到較大顆粒的晶體,加入乙酸時(shí)需要____________(填“緩慢加入”、“快速加入”)。
②抽濾過程中要洗滌粗產(chǎn)品,下列液體最合適的是___________。
A.乙醚 B.蒸餾水 C.95%乙醇水溶液 D.飽和NaCl溶液
③抽濾完畢,應(yīng)先斷開橡皮管______________(填序號(hào)),以防倒吸。
④重結(jié)晶操作包括“加熱溶解、趁熱過濾、冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥”。上述重結(jié)晶過程中的________________________操作除去了可溶性雜質(zhì)。
(4)已知薄層色譜分析中,分子極性弱的物質(zhì),在溶劑中擴(kuò)散更快。某同學(xué)采用薄層色譜分析所得偶氮苯,實(shí)驗(yàn)開始時(shí)和展開后的斑點(diǎn)如圖2所示。展開后的斑點(diǎn)中,順式偶氮苯為______(填斑點(diǎn)序號(hào)),說明順式偶氮苯的分子極性比反式偶氮苯的分子極性__________(填“強(qiáng)”或“弱”)。
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【題目】阿伏加德羅常數(shù)的值為NA。下列說法正確的是
A. 7.8 g Na2O2中含有的陰離子數(shù)為0.2NA。
B. 1 mol Fe溶于過量硝酸,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為2NA
C. 22.4 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氬氣含有的質(zhì)子數(shù)為18NA
D. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,2.24 L N2和O2的混合氣體中分子數(shù)為0.2NA
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【題目】設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值。下列說法正確的是
A. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,11.2LNO和11.2LO2混合后氣體的分子總數(shù)為NA
B. 標(biāo)準(zhǔn)狀況下,由H2O2制得4.48LO2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.8NA
C. 14g由乙烯與環(huán)丙烷組成的混合氣體含有的碳原子數(shù)目為NA
D. 25℃時(shí),pH =13的Ba(OH)2溶液中含有OH-的數(shù)目為0.1NA
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【題目】2015年10月,屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素和雙氫青蒿素治療瘧疾的新療法而獲得諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。雙氫青蒿素的化學(xué)式為C15H24O5,相對(duì)分子質(zhì)量為284。下面關(guān)于雙氫青蒿素的說法正確的是( )
A. 1 mol雙氫青蒿素的質(zhì)量為284 g· mol-1
B. 雙氫青蒿素的摩爾質(zhì)量等于它的相對(duì)分子質(zhì)量
C. 14.2 g雙氫青蒿素中含有的原子總數(shù)為2.2NA
D. 含有6.02×1023個(gè)碳原子的雙氫青蒿素的物質(zhì)的量為1 mol
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