砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的...
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砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2O3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图____________。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2O3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式________。该反应需要在加压下进行,原因是________。
(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
则反应As2O5(s) +3H2O(l)= 2H3AsO4(s)的ΔH =_________。
(4)298 K时,将20 mL 3x mol·L−1 Na3AsO3、20 mL 3x mol·L−1 I2和20 mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33−(aq)+I2(aq)+2OH− AsO43−(aq)+2I−(aq)+ H2O(l)。溶液中c(AsO43−)与反应时间(t)的关系如图所示。
①下列可判断反应达到平衡的是__________(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I−)=2v(AsO33−)
c. c (AsO43−)/c (AsO33−)不再变化
d. c(I−)=y mol·L−1
②tm时,v正_____ v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆_____ tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是_____________。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为___________。
【回答】
【*】
(1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S 增加反应物O2的浓度,能够有效提高As2S3的转化率
(3)2△H1-3△H2-△H3
(4)①ac、大于、 小于、 tm时AsO43-浓度更小,反应速率更慢、K=
【解析】
则b的等式始终成立,反应不一定处于平衡状态;c由于提供的Na3ASO3总量一定,所以c(AsO43-)/c(AsO33-)不再变化时,c(AsO43-)与c(AsO33-)也保持不变,反应处于平衡状态;d c(I-)=y mol/L时,即c(AsO43−)=c(I-),事实两者浓度关系一定是2c(AsO43−)=c(I-),则此时不是平衡状态,故*:
【名师点睛】考查盖斯定律的应用、化学平衡的计算及平衡状态的判断等,其中盖斯定律的基本使用方法:①写出目标方程式;②确定“过渡物质”(要消去的物质);③用消元法逐一消去“过渡物质”,平时要多练习,才能熟能生巧。另外反应到达平衡状态时,正逆反应速率相等,平衡时各物质的浓度、百分含量不变,以及由此衍生的一些量也不发生变化。反应前后不改变的量不能作为判断化学平衡的依据,如本反应中随反应的进行AsO43−和I−的物质的量在变化,但二者浓度比始终是1:2,不能作用为判断平衡的依据。
知识点:高考试题
题型:填空题
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