Question

砷(As)是第四周期第V A族元素，用化学用语回答问题：

(1)砷的最高价氧化物对应的水化物化学式是    _________,气态氢化物的稳定性A_SH₃________(填写“大于”或“小于”)NH₃。

(2)砷在自然界中主要以硫化物形式（如雄黄As₄S₄、雌黄As₂S₃等)存在。雄黄和雌黄的转换关系如图1所示：

①气体物质a是    _____________(填化学式)。

②第I步反应的离子方程式是_________________________________。

(3)Na₂HAsO₃溶液呈碱性，原因是_______________(用离子方程式表示)，该溶液中c(H₂AsO₃^-)______ c(AsO₃^3-)    (填“>”、“<”或“=”)。

(4)某原电池装置如图2所示，电池总反应为AsO₄^3-++2I^-+H₂O AsO₃^3-+I₂+ 2OH^-。当P池中溶液由无色变蓝色时，正极上的电极反应式为_________；当电流计指针归中后向Q中加入一定量的NaOH，电流计指针反向偏转，此时P中的反应式是__________________。

Answer

H3AsO4 小于 SO2 2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4 HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH- > AsO43-+2e- +H2O= AsO33-+2OH- I2 + 2e- =2I-

【解析】 (1) 砷(As)是第四周期第V A族元素，砷的最高价氧化物对应的水化物化学式为H3AsO4，同一主族，从上到下，元素的非金属性逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，稳定性ASH3小于NH3，故答案为：H3AsO4；小于；

(2) ①Ⅱ中，As4S4反应后生成As2O3，根据化合价升降守恒，硫元素的化合价需要升高，因此气体物质a为二氧化硫，故答案为： SO2；

②Ⅰ中Sn的化合价升高，As的化合价降低，所以As2S3在反应中得电子作氧化剂，反应的离子方程式为2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4，故答案为：2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4；

(3) Na2HAsO3溶液呈碱性，是因为Na2HAsO3属于强碱弱酸盐，存在HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH-，Na2HAsO3溶液呈碱性，说明水解程度大于电离沉淀，因此溶液中c(H2AsO3-)＞c(AsO33-) ，故答案为：HAsO32-+H2OH2AsO3-+OH-；＞；

(4) P池中溶液由无色变成蓝色，说明P池Pt极为负极，则Q池中Pt极为正极．发生的电极反应为AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-，平衡后，加入NaOH溶液，反应逆向进行，此时Q池中Pt极为负极， P中Pt极为正极，发生还原反应，反应式为I2 + 2e- =2I-，故答案为：AsO43-+H2O+2e-=AsO33-+2OH-；I2 + 2e- =2I-。

点睛：本题以As及其化合物的性质为知识背景，涉及水解平衡与电离平衡、氧化还原反应的分析与计算、原电池原理及平衡的移动等，难度中等。本题的易错点是(4)。