Question

17．第VA族元素按原子序數(shù)依次增大的順序為氮（N）、磷（P）、砷（A_^s）、銻（Sb）、鉍（Bi）．它們的單質(zhì)及其化合物的應用較為廣泛，請回答下列有關(guān)問題：
（1）酸性：H₃AsO₄強于（填“強于”或“弱于”）H₂Sb0₄．
（2）肼易溶于水，是一種二元弱堿，用電離方程式表示肼的水溶液顯堿性的原因：N₂H₄+H₂ON₂H⁺₅+OH^-，25℃時水溶液中肼與強酸反應結(jié)合一個質(zhì)子的平衡常數(shù)K_b1=$\frac{c（{N}_{2}{{H}_{5}}^{+}）}{c（{N}_{2}{H}_{4}）×c（{H}^{+}）}$．常溫下，若將2mol/LN₂H₄•H₂0溶液與1.3mol/L硫酸溶液等體積混合，則溶液中各微粒（離子及N₂H₄•H₂O）濃度由大到小的順序為c（N₂H₅⁺）＞c（SO₄^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（N₂H₄）＞c（OH^-）．
（3）鉍酸鈉（NaBiO₃）是一種難溶于水的固體，用于定性檢驗酸性溶液中Mn²⁺的存在（產(chǎn)物中鉍元素以Bi³⁺形式存在），向硫酸錳溶液中加入足量鉍酸鈉固體后，溶液呈紫紅色，反應的離子方程式為2Mn²⁺+5NaBiO₃+14H⁺═2MnO₄^-+5Bi³⁺+5Na⁺+7H₂O，若向1L物質(zhì)的量濃度均為2mol/L的硫酸與氯化錳的混合溶液中加入足量鉍酸鈉固體，反應所得氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為1：1．
（4）酸堿電子理論認為，凡是可以接受電子對的物質(zhì)稱為酸，凡是可以提供電子對的物質(zhì)稱為堿．等物質(zhì)的量的AsCl₃、SbCl₅、Cl₂反應，可得一種離子化合物（氯元素只顯-1價），陽離子為正四面體構(gòu)型的一價陽離子，則陰離子的化學式為SbCl₆^-，反應中SbCl₅表現(xiàn)的性質(zhì)為酸性．

Answer 1

分析 （1）元素非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強；
（2）N₂H₄結(jié)合H₂O電離的氫離子使溶液呈堿性；肼與強酸反應結(jié)合一個質(zhì)子：N₂H₄+H⁺N₂H⁺₅；將2mol/L N₂H₄•H₂O溶液與1.3mol/L 硫酸溶液等體積混合，假設(shè)溶液體積均為1L，得到溶液中0.6mol N₂H₆SO₄、（N₂H₅）₂SO₄為0.7mol，N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺水解，溶液呈酸性，水解程度微弱；
（3）鉍酸鈉（不溶于水）在酸性溶液中與Mn²⁺反應生成MnO₄^-和Bi³⁺，反應的離子方程式為：2Mn²⁺+5NaBiO₃+14H⁺═2MnO₄^-+5Bi³⁺+5Na⁺+7H₂O；
先氧化氯離子為氯氣，反應的離子方程式為：2Cl^-+NaBiO₃+6H⁺═Cl₂↑+Bi³⁺+Na⁺+3H₂O，再氧化錳離子為MnO₄^-，結(jié)合氫離子、氯離子、錳離子物質(zhì)的量進行過量計算解答；
（4）反應中As元素被氧化為+5價，Cl還原Cl^-，SbCl₅中Sb的最外層的d軌道有空軌道，可以接受電子對形成SbCl₆^-離子，陽離子為正四面體構(gòu)型的一價陽離為AsCl₄⁺．

解答 解：（1）非金屬性As＞Sb，元素非金屬性越強，最高價含氧酸的酸性越強，則酸性：H₃AsO₄ 強于H₂Sb0₄，
故答案為：強于；
（2）肼易溶于水，它是與氨類似的弱堿，則電離生成OH^-和陽離子，電離方程式為N₂H₄+H₂ON₂H⁺₅+OH^-；肼與強酸反應結(jié)合一個質(zhì)子：N₂H₄+H⁺N₂H⁺₅，則平衡常數(shù)K_b1=$\frac{c（{N}_{2}{{H}_{5}}^{+}）}{c（{N}_{2}{H}_{4}）×c（{H}^{+}）}$；
將2mol/L N₂H₄•H₂O溶液與1.3mol/L 硫酸溶液等體積混合，假設(shè)溶液體積均為1L，則N₂H₄•H₂O為2mol、
H⁺為2.6mol，完全反應得到1mol（N₂H₅）₂SO₄后，剩余氫離子為2.6mol-2mol=0.6mol，則有0.3mol （N₂H₅）₂SO₄轉(zhuǎn)化得到0.6mol N₂H₆SO₄，故（N₂H₅）₂SO₄為0.7mol，N₂H₅⁺、N₂H₆²⁺水解，溶液呈酸性，水解程度微弱，所以c（N₂H₅⁺）＞c（SO₄^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（N₂H₄）＞c（OH^-），
故答案為：N₂H₄+H₂ON₂H⁺₅+OH^-；$\frac{c（{N}_{2}{{H}_{5}}^{+}）}{c（{N}_{2}{H}_{4}）×c（{H}^{+}）}$；c（N₂H₅⁺）＞c（SO₄^-）＞c（N₂H₆²⁺）＞c（H⁺）＞c（N₂H₄）＞c（OH^-）；
（3）鉍酸鈉（不溶于水）在酸性溶液中與Mn²⁺反應生成MnO₄^-和Bi³⁺，則反應的離子方程式為：2Mn²⁺+5NaBiO₃+14H⁺═2MnO₄^-+5Bi³⁺+5Na⁺+7H₂O，
氫離子為4mol、氯離子為4mol、錳離子為2mol，先氧化氯離子為氯氣，
2Cl^-+NaBiO₃+6H⁺═Cl₂↑+Bi³⁺+Na⁺+3H₂O
4mol       12mol
故氫離子不足，只有部分氯離子被氧化，錳離子不反應，反應所得氧化產(chǎn)物（Cl₂）與還原產(chǎn)物（Bi³⁺）的物質(zhì)的量之比為 1：1，
故答案為：2Mn²⁺+5NaBiO₃+14H⁺═2MnO₄^-+5Bi³⁺+5Na⁺+7H₂O；1：1；
（4）反應中As元素被氧化為+5價，Cl還原Cl^-，SbCl₅中Sb的最外層的d軌道有空軌道，可以接受電子對形成SbCl₆^-離子，陽離子為正四面體構(gòu)型的一價陽離為AsCl₄⁺，反應中SbCl₅表現(xiàn)的性質(zhì)為酸性，
故答案為：SbCl₆^-；酸．

點評 本題考查元素周期律應用、弱電解質(zhì)的電離平衡、氧化還原反應、對信息的應用等，屬于拼合型題目，側(cè)重學生能力的考查，難度較大．