Question

【題目】中藥在世界醫學界越來越受到關注。中藥藥劑砒霜（主要成分As2O3）可用于治療急性白血病，為此，砷及其化合物的提取再次引起關注。

（1）As是33號元素，在元素周期表中的位置是________。

（2）N元素非金屬性比As強，下列說法正確的是_______

①熱穩定性：NH3＜AsH3

②酸性：HNO3＞H3AsO4

③原子半徑：N＜As

（3）請依據如圖信息寫出As2O5分解為As2O3的熱化學方程式_______。

（4）查閱文獻得知，可以從硫化砷（As2S3）廢渣中提取As2O3，提取的工藝流程簡圖如圖：

已知：As2S3不溶于水；As2O3微溶于水。

①As2S3、Na3AsS3中的硫元素均為－2價，堿浸過程中發生的反應______（填“是”或“不是”）氧化還原反應。

②過程Ⅲ的離子方程式為_______。

③過程Ⅲ得到純凈As2O3固體的系列操作包括_____、_____、_____。

④過程Ⅲ中，其它條件相同時僅改變溶液pH，發現酸性越強，As2O3的產率越高，可能的原因是_______。

Answer 1

【答案】第四周期VA族 ②③ As2O5(s)=As2O3(s)＋O2(g) △H=＋295.4kJ/mol 不是 2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3↓+2SO42-+H2O 過濾 洗滌 干燥 酸性越強，物質的氧化性或者還原性可能增強；增加氫離子濃度，反應速率加快或者增加氫離子濃度，平衡正向移動促進反應的進行，有利于提高As2O3的產率

【解析】

（1）As的原子結構示意圖為：，有4個電子層，最外層有5個電子，與N同族，故位于第四周期V A族；

（2）元素非金屬性越強，對應氫化物的熱穩定性越好，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，As電子層數比N多2，非金屬性N>As；

（3）根據蓋斯定律可知，反應熱與過程無關，只與始態、終態有關，由圖可知：△H+|△H1|=|△H2|，據此計算；

（4）堿浸過程中沒有元素化合價的變化，過程Ⅲ為溶液到固體，需要經過濃縮結晶，過濾，洗滌，烘干，發生反應的離子方程式為2AsO43-+2SO2+2H+=As2O3+2SO42-+H2O，酸性越強，物質的氧化性或者還原性可能增強；增加氫離子濃度平衡正向移動促進反應的進行，有利于提高As2O3的產率。

（1）As的原子結構示意圖有4個電子層，最外層有5個電子，位于第四周期，V A族；

（2）元素非金屬性越強，對應氫化物的熱穩定性越好，最高價氧化物對應水化物的酸性越強，非金屬性N>As，①NH3的熱穩定性比AsH3好，②HNO3的酸性比H3AsO4強，③As電子層數比N多2，N的原子半徑比As的原子半徑小，故答案為：②③；

（3）根據蓋斯定律可知，反應熱與過程無關，只與始態、終態有關，由圖可知：△H+|△H1|=|△H2|，△H=|△H2||△H1|==914.6kJ/mol619.2kJ/mol= +295.4kJ/mol，故該反應的熱化學方程式為：As2O5(s)==As2O3(s)＋O2(g) △H= +295.4kJ/mol；

（4）①堿浸過程中沒有元素化合價的變化，故該反應不是氧化還原反應；

②過程Ⅲ發生反應的離子方程式為2AsO43-+2SO2+2H＋=As2O3↓+2SO42-+H2O；

③過程Ⅲ為溶液到固體，需要經過濃縮結晶，過濾，洗滌，干燥；

④酸性越強，物質的氧化性或者還原性可能增強；增加氫離子濃度，反應速率加快或者增加氫離子濃度，平衡正向移動促進反應的進行，有利于提高As2O3的產率。