Question

砷(As)及其化合物在生产、医疗、科技等方面有许多应用

（1）中国自古“信口雌黄”、“雄黄入药”之说。雄黄As₂S₃和雌黄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。一定条件下，雌黄和雄黄的转化关系如图所示。

①砷元素有+2、+3+5等常见价态。，雌黄和雄黄中S元素的价态相同，其价态是______________。I中发生的离子方程式是______________________________。

②Ⅱ中，雄黄在空气中加热至300℃时会产生两种物质，若4.28g As₄S₄反应转移0.28mole^-，则a为_______________（填化学式）砒霜（As₂O₃）可用双氧水将氧化成H3AsO₄而除去，该反应的化学方程式为：____________________________________。

（2）AsH₃是一种很强的还原剂，室温下， 0.4mol AsH₃气体在空气中自燃，氧化产物为As₂O₃固体，放出b kJ    热量，AsH₃自燃的热化学方程式是：____________________________________。

（3）将Na₃AsO₃(aq)+I₂(aq)+H₂O(l)Na₂HasO₄(aq)+NaI (aq)设计成原电池如图所示，放电时电流强度（I）与时间关系如图所示.

①如图中表示在该时刻上述可逆反应达到平衡状态的点是_________________（填字母）。

②已知：a点对应如图中电流由C₁极经外电路流向C₂极。则d点对应的负极的反应式为_____________。

③如图中，b→c改变条件可能是____________（填代号），c→d电流强度变化的原因是___________。

A.向左室中加入适量的浓Na₃AsO₃溶液         B.向左室中加入适量的烧碱溶液

C.向右室中加入适量的浓KI溶液          D. 向右室中加入适量的稀硫酸

Answer

-2 4H++2Sn2++2As2S3=2H2S↑+2Sn4++As4S4 SO2 As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4 2AsH3(g)+3O2(g)= As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bKJ/mol b AsO32--2e-+H2O=HasO42-+H+ AB 停止改变条件，随着正反应进行，反应浓度下降，反应速率下降，单位时间转移的电子（电量）减少

【解析】①雌黄和雄黄中S元素的价态相同，其价态是－2价。I中Sn2+被氧化，发生反应的离子方程式是4H++2Sn2++2As2S3=2H2S↑+2Sn4++As4S4。②若4.28g As4S4即0.01mol，反应转移0.28mole-，因此1mol雄黄失去28mol电子，其中As失去4mol电子，所以S失去6个电子，其化合价从－2价升高到＋4价，则a为SO2；砒霜（As2O3）可用双氧水将氧化成H3AsO4而除去，该反应的化学方程式为As2O3+2H2O2+H2O=2H3AsO4。（2）AsH3是一种很强的还原剂，室温下，0.4mol AsH3气体在空气中自燃，氧化产物为As2O3固体，放出b kJ热量，所以AsH3自燃的热化学方程式是2AsH3(g)+3O2(g)= As2O3(s)+3H2O(l)△H=-5bkJ/mol。（3）①可逆反应达到平衡状态时电流为0，则平衡点是b。②已知：a点对应如图中电流由C1极经外电路流向C2极，则C1是正极，所以d点时C1是负极，对应的负极的反应式为AsO32--2e-+H2O=HAsO42-+H+。③如图中，b→c反应说明电池反应倒过来，改变条件可能是向左室中加入适量的浓Na3AsO3溶液或向左室中加入适量的烧碱溶液，向右室中加入适量的浓KI溶液或向右室中加入适量的稀硫酸不利于反应倒过来进行，答案选AB。c→d电流强度变化的原因是由于停止改变条件，随着正反应进行，反应浓度下降，反应速率下降，单位时间转移的电子（电量）减少。