Question

4．砷（₃₃As）在元素周期表中與氮同主族，砷及其化合物被運用在農藥、防腐劑、染料和醫(yī)藥等領域，及其多種合金中．
（1）砷原子次外層上的電子數為18，砷化氫的電子式為．
（2）成語“飲鴆止渴”中的“鴆”是指放了砒霜（As₂O₃）的酒．As₂O₃是兩性偏酸性的氧化物，寫出As₂O₃溶于濃鹽酸的化學方程式As₂O₃+6HCl=2AsCl₃+3H₂O．
（3）As₂O₃溶于熱水生成的亞砷酸（H₃AsO₃），具有較強的還原性，分可用于治療白血病，其水溶液存在多種微粒形態(tài)，各微粒的分布分數與溶液pH的關系如圖：
①向亞砷酸溶液中緩緩加入NaOH溶液至pH=11時，反應的離子方程式為H₃AsO₃+OH^-=H₂AsO₃^-+H₂O．
②電離平衡常數Ka1（H₃AsO₃）=10^-9.2．
③Na₂HAsO₃溶液呈堿性，該溶液中c（H₂AsO₃^-）＞c（AsO₃^3-）（填“＞”、“＜”或“=”）．
④向含有HAsO₃^2-的溶液中滴加氯水反應的離子方程式為HAsO₃^2-+H₂O+Cl₂=H₃AsO₄+2Cl^-．

Answer 1

分析 （1）As的原子序數為33，根據能量最低原理書寫電子排布式，根據砷核外電子排布式判斷原子次外層上的電子數；AsH₃的電子式書寫不能漏掉一對孤對電子對；
（2）As₂O₃是兩性偏酸性的氧化物，和酸發(fā)生反應生成鹽和水，據此書寫方程式；
（3）①向亞砷酸溶液中緩緩加入NaOH溶液至pH=11時，生成H₂AsO₃^-，根據電荷守恒和原子守恒解答；
②電離平衡常數為生成物濃度冪之比與反應物濃度冪之積的比值，依據圖象中的信息可知，PH=9.2時H₃AsO₃和H₂AsO₃^-濃度相同；
③H₂AsO₃^-水解大于電離溶液呈堿性；
④HAsO₃^2-中的As顯+3價，具有還原性，氯水中的氯氣具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應，生成H₃AsO₄，氯氣被還原成氯離子，據此書寫離子方程式．

解答 解：（1）As的原子序數為33，基態(tài)原子的電子排布式為1s²2s²2p⁶3s²3p⁶3d¹⁰4s²4p³，次外層為3s²3p⁶3d¹⁰，所以砷原子次外層上的電子數為18，AsH₃的結構中3個H原子和As原子間形成3條共價鍵，電子式為：，
故答案為：18；；
（2）砒霜（As₂O₃）是兩性偏酸性的氧化物，和酸反應體現堿性氧化物的性質，和鹽酸反應生成AsCl₃、H₂O，反應方程式為：As₂O₃+6HCl=2AsCl₃+3H₂O，
故答案為：As₂O₃+6HCl=2AsCl₃+3H₂O；
（3）①根據各微粒的分布分數與溶液pH的關系圖可知，pH=11時，生成H₂AsO₃^-，所以向亞砷酸溶液中緩緩加入NaOH溶液至pH=11時，離子方程式為：H₃AsO₃+OH^-=H₂AsO₃^-+H₂O，
故答案為：H₃AsO₃+OH^-=H₂AsO₃^-+H₂O；  
 ②電離平衡常數為生成物濃度冪之比與反應物濃度冪之積的比值，H₃AsO₃的第一級電離方程式為H₃AsO₃?H⁺+H₂AsO₃^-，圖象中pH=9.2時，H₃AsO₃和H₂AsO₃^-濃度相同，K=$\frac{C（{H}^{+}）•C（{H}_{2}{A}_{S}{{O}_{3}}^{-}）}{C（{H}_{3}{A}_{S}{O}_{3}）}$=10^-9.2，
故答案為：10^-9.2；   
③Na₂HAsO₃溶液呈堿性，說明H₂AsO₃^-以水解為主，所以該溶液中c（H₂AsO₃^-）＞c（AsO₃^3-），
故答案為：＞；
④HAsO₃^2-中的As顯+3價，具有還原性，氯水中的氯氣具有氧化性，兩者發(fā)生氧化還原反應，As（+3→+5），Cl（0→-1），根據得失電子守恒和原子守恒，離子方程式為：HAsO₃^2-+H₂O+Cl₂=H₃AsO₄+2Cl^-，
故答案為：HAsO₃^2-+H₂O+Cl₂=H₃AsO₄+2Cl^-．

點評 本題考查較為綜合，主要是原子核外電子排布、電子式、氧化還原反應、水解等知識點，側重分析與應用能力的考查，注意有關平衡常數的計算，題目難度中等．