Question

中药药剂砒霜（主要成分As₂O₃，微溶于水）在医疗上用于治疗急性白血病。某课题组以一种含砷精矿石粉（主要成份为As₄S₄、As₂S₃、FeS₂及其它惰性杂质）为原料制取As₂O₃，工艺流程图如下：

（1）过程 I 中所得SO₂气体可回收再利用，下列有关SO₂用途的说法正确的是_______。

A 工业制硫酸  B 漂白纸张  C 自来水消毒

（2）过程II中发生的反应_______氧化还原反应（填“是”或“不是”）。

（3）过程V中操作为_______（填实验基本操作名称）。

（4）①检验Na₃AsO₃溶液中是否含有Fe³⁺的实验操作_______。

②过程IV中生成As₂O₃的离子反应方程式为_______。

（5）有毒的AsO₃^3-通过电解反应可转化为无毒的AsO₄^3-。用石墨为电极，在强碱性溶液中电解含AsO₃^3-的溶液，阳极的电极反应式为_______。

（6）测定某As₂O₃粗产品（含As₂O₅杂质）中As₂O₃的质量分数的实验过程如下：

a．称取m g粗产品溶解于NaOH溶液，得到含AsO₃^3-、AsO₄^3-的混合溶液100mL。 

b．分别移取25.00mL上述溶液，用0.02500mol·L⁻¹的I₂标准溶液进行滴定（I₂将AsO₃^3-氧化为AsO₄^3-，淀粉溶液为指示剂）。每次滴定开始时液面读数如图一所示，三次滴定结束时，I₂ 标准溶液液面读数如图二～图四所示。

①描述滴定终点的现象_______。

②粗产品中As₂O₃的质量分数为_______（用含有m的代数式表示）。

Answer

AB 不是 过滤、洗涤、干燥 取Na3AsO3溶液少许，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明该溶液中含有Fe3+ 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3↓+2SO42-+H2O 2OH-+AsO33--2e-=AsO43-+H2O 溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不再变化

【解析】

（1）SO2可以用来合成硫酸、漂白纸张，但是不能作自来水的消毒剂；

（2）氧化还原反应的特征是化合价的变化，可以从元素的化合价是否变化着手分析；

（3）含As2O3的悬浊液经过滤、洗涤、干燥，可得As2O3固体；

（4）①检验Fe3+，一般使用KSCN溶液，若溶液中有Fe3+，对应的现象是溶液变为血红色；

②过程IV中，SO2和Na3AsO4溶液在H2SO4的所用下反应生成As2O3，据此写出离子方程式；

（5）阳极发生氧化反应，由于电解质溶液呈碱性，故阳极的电极反应为：2OH-+AsO33--2e-=AsO43-+H2O；

（6）①该实验中，I2将AsO33-氧化为 AsO43-，淀粉作指示剂，则滴定终点的现象是溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不再变化；

②根据AsO33-~I2，进行相关计算。

（1）SO2可以用来合成硫酸、漂白纸张，但是不能作自来水的消毒剂，故选AB；

（2）Fe2O3不和NaOH溶液反应，As2O3和NaOH溶液反应生成Na3AsO3，这两种含As的化合物中，As都呈+3价，该过程不涉及化合价的变化，则该反应不是氧化还原反应；

（3）由含As2O3的悬浊液得到As2O3固体，需要经过过滤、洗涤、干燥；

（4）①检验Na3AsO3溶液中是否含有Fe3+的实验操作是：取Na3AsO3溶液少许，加入少量KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明该溶液中含有Fe3+；

②过程IV中，SO2和Na3AsO4溶液在H2SO4的所用下反应生成As2O3，相关的离子反应方程式为：2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3↓+2SO42-+H2O；

（5）阳极发生氧化反应，由于电解质溶液呈碱性，故阳极的电极反应为：2OH-+AsO33--2e-=AsO43-+H2O；

（6）①该实验中，I2将AsO33-氧化为 AsO43-，淀粉作指示剂，则滴定终点的现象是溶液由无色变为蓝色，且半分钟内不再变化；

②由图可知，三次滴定所用的溶液体积分别为19.90mL、18.50mL（舍去）、20.10mL，则所用溶液体积平均为20.00mL；则25.00mL的溶液消耗I2 0.5mmol（=20.00mL×0.025mol·L−1），由于AsO33-~I2，故25.00mL的溶液中含有0.5mmol AsO33-，则100mL溶液中含有2mmol AsO33-，根据As元素守恒可得，m g粗产品中含1mmol As2O3，故粗产品中As2O3的质量分数为：=。