Question

【題目】第VA族元素單質及其化合物在生產、生活中有重要的用途。

（1）下列說法正確的是__________(填序號)。

a．含氧酸的酸性：HNO3>H3PO4>H3AsO4 b．原子半徑：S >P>As

c．氫化物的穩定性NH3>PH3> AsH3d．AsH3電子式是

（2）雌黃(As2S3 )和雄黃(As4S4)都是自然界中常見的砷化物,早期都曾用作繪畫顏料,因都有抗病毒療效也用來入藥。砷元素有+2、+3兩種常見價態。一定條件下，雌黃和雄黃的轉化關系如圖所示。

①Ⅱ中若1molAs4S4反應轉移28mole-，a物質是__________。

②Ⅰ中反應的離子方程式是____________________________________。

（3）亞砷酸(H3AsO3)可以用于治療白血病，其在溶液中存在多種微粒形態，各種微粒物質的量分數與溶液的pH關系如圖所示。

①人體血液的pH在7.35～7.45 之間，用藥后人體中含砷元素的主要微粒是___________。

②H3AsO3的一級電離常數是6×10-10mol·L-1，n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1時，溶液的pH=___________(列出計算式即可)。

（4）由輝鉍礦(主要成分為Bi2S3，含雜質PbO2等)制備Bi2O3的工藝如圖所示：

①“浸出”時Bi2S3與FeCl3 溶液反應的離子方程式為________________________________。

②“置換”時生成單質鉍的離子方程式為____________________________________。

③“粗秘”中含有的雜質主要是Pb，通過熔融鹽電解精煉可達到除雜的目的，其裝置示意圖如所示。電解后陽極底部留下的為精鉍。寫出陽極電極反應的方程式__________________________。

Answer 1

【答案】 ac SO2 2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4 H3AsO3 10-lg6 Bi2S3+6Fe3+=6Fe2++3S+2Bi3+ 2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi Pb-2e-=Pb2+

【解析】（1）a項，同主族元素，原子序數越大非金屬性越弱，最高價氧化物對應水化物的酸性越弱，所以酸性：HNO3>H3PO4>H3AsO4，故a正確；b項，同周期元素原子序數越大半徑越小，同主族元素原子序數越大半徑越大，所以原子半徑：S<P<As，故b錯誤；c項，同主族元素，原子序數越大非金屬性越弱，氫化物的穩定性越小，所以穩定性：NH3>PH3>AsH3，故c正確；d項，AsH3電子式是，故d錯誤。

（2）①如圖所示，As4S4與O2反應，生成As2O3和物質a，1molAs4S4反應轉移28mole-，根據得失電子守恒，1mol-3價的S失去7mole-，則生成+4價S的氧化物，故物質a為SO2。②反應Ⅰ為As2S3在酸性條件下與Sn2+反應生成As4S4、H2S和Sn4+，根據原子守恒和電荷守恒，離子方程式為：2As2S3+4H++2Sn2+=2H2S+2Sn4++As4S4。

（3）①由圖像可得，pH在7.35～7.45之間時，含砷元素的主要微粒是H3AsO3。②H3AsO3的一級電離常數是6×10-10mol·L-1，則Ka1==6×10-10mol·L-1，又因為n(H3AsO3)∶n(H2AsO3-)=1∶1，則c(H3AsO3)=c(H2AsO3-)，所以c(H+)=6×10-10mol·L-1，因此pH=-lgc(H+)=-lg(6×10-10)=10-lg6。

（4）①分析流程可得，輝鉍礦加入FeCl3溶液和鹽酸，FeCl3將-2價S氧化為S單質，同時生成FeCl2和BiCl2，鹽酸可防止FeCl2和BiCl2水解生成不溶性沉淀，故“浸出”時Bi2S3與FeCl3溶液反應的離子方程式為：Bi2S3+6Fe3+=6Fe2++3S+2Bi3+。②浸出液主要含Fe2+和Bi3+，加入鐵粉發生置換反應生成粗鉍，離子方程式為：2Bi3++3Fe=3Fe2++2Bi。③“粗秘”中含有的雜質主要是Pb，通過熔融鹽電解精煉可達到除雜的目的，電解后陽極底部留下的為精鉍，則電解精煉時粗鉍作陽極，Pb發生氧化反應生成Pb2+進入溶液，故陽極電極反應式為：Pb-2e-=Pb2+。