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．回答下列問題：
（1）畫出砷的原子結構示意圖．
（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和單質硫．寫出發(fā)生反應的化學方程式2As₂S₃+5O₂+6H₂O=4H₃AsO₄+6S．
（3）298K時，將20mL3mol•L^-1Na₃AsO₃、20mL3mol•L^-1I₂和20mLNaOH溶液混合，發(fā)生反應：AsO₄^3-（aq）+I₂（aq）+2OH^-（aq）?AsO₄^3-（aq）++2I^-（aq）+H₂O（I）．溶液中c（AsO₄^3-）與反應時間（t）的關系如圖所示．

①下列可判斷反應達到平衡的是acd（填標號）．
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，V_正大于V_逆（填“大于”“小于”或“等于”）．
③t_m時V_逆小于t_n時V_逆（填“大于”“小于”或“等于”），理由是tm時AsO₄^3-濃度更小，反應速率更慢．

Answer 1

分析 （1）砷元素原子序數(shù)為33，原子核外有四個電子層，最外層5個電子，據(jù)此寫出原子結構示意圖：
（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和單質硫，結合氧化還原反應電子守恒和原子守恒書寫化學方程式，反應為氣體體積減小的反應，增大壓強提高反應速率，平衡正向進行，反應效率高；
（3）①達到平衡時，正逆反應速率相等，各物質的濃度不變；
②反應從正反應開始進行，t_m時反應繼續(xù)正向進行；
③物質的濃度越小，反應速率越慢．

解答 解：（1）砷元素原子序數(shù)為33，原子核外有四個電子層，最外層5個電子，原子結構示意圖為，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和單質硫，砷元素化合價+3價變化為+5價，反應的化學方程式為2As₂S₃+5O₂+6H₂O=4H₃AsO₄+6S，
故答案為：2As₂S₃+5O₂+6H₂O=4H₃AsO₄+6S；
（3）①a．溶液pH不變時，則c（OH^-）也保持不變，反應達到平衡狀態(tài)，故a正確；
b．同一個化學反應，速率之比等于化學計量數(shù)之比，無論是否達到平衡，都存在v（I^-）=2v（AsO₃^3-），故b錯誤；
c．$\frac{c（As{O}_{4}^{3-}）}{c（AS{O}_{3}^{3-}）}$不再變化，可說明各物質的濃度不再變化，反應達到平衡狀態(tài)，故c正確；
d．由圖可知，當c （AsO₄^3-）=y mol•L^-1時，濃度不再發(fā)生變化，則達到平衡狀態(tài)，由方程式可知此時c（I^-）=2y mol•L^-1，故d正確．
故答案為：acd；
②反應從正反應開始進行，t_m時反應繼續(xù)正向進行，則v_正 大于 v_逆，
故答案為：大于；
③t_m時比t_n時AsO₄^3-濃度更小，反應速率更慢，則逆反應速率更小，t_m時V_逆 小于t_n時V_逆，
故答案為：小于；tm時AsO₄^3-濃度更小，反應速率更慢．

點評 本題綜合考查熱化學方程式、化學平衡的計算以及影響因素等知識，側重考查學生的分析能力、計算能力，注意把握圖象的分析以及數(shù)據(jù)的處理，題目難度中等．