Question

【題目】砷（As）廣泛分布于自然界，其原子結構示意圖是 ．
（1）砷位于元素周期表中族，其氣態氫化物的穩定性比NH3（填“強”或“弱”）．
（2）砷的常見氧化物有As2O3和As2O5 ， 其中As2O5熱穩定性差．根據圖1寫出As2O5分解為As2O3的熱化學方程式： ．

（3）砷酸鹽可發生如下反應：AsO43﹣+2I﹣+2HAsO33﹣+I2+H2O．圖2裝置中，C1、C2是石墨電極
①A中盛有棕色的KI和I2的混合溶液，B中盛有無色的Na3AsO4和Na3AsO3的混合溶液，當連接開關K，并向B中滴加濃鹽酸時發現靈敏電流計G的指針向右偏轉．此時C2上發生的電極反應是 ．
②一段時間后，當電流計指針回到中間“0”位時，再向B中滴加過量濃NaOH溶液，可觀察到電流計指針（填“不動”、“向左偏”或“向右偏”）．
（4）利用（3）中反應可測定含As2O3和As2O5的試樣中的各組分含量（所含雜質對測定無影響），過程如下：
①將試樣溶于NaOH溶液，得到含AsO43﹣和AsO33﹣的混合溶液．
As2O5與NaOH溶液反應的離子方程式是 ．
②上述混合液用0.02500molL﹣1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00mL．滴定完畢后，使溶液呈酸性，加入過量的KI，析出的I2又用0.1000molL﹣1的Na2S2O3溶液滴定，消耗Na2S2O3溶液30.00mL．（已知2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）試樣中As2O5的質量是 g．

Answer 1

【答案】
（1）ⅤA；弱
（2）As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）△H=+295.4 kJ?mol﹣1
（3）AsO43﹣+2H++2e﹣=AsO32﹣+H2O；向左偏
（4）As2O5+6OH﹣═2AsO43﹣+3H2O；0.115
【解析】解：（1）最外層有5個電子，則As位于第ⅤA族，由同主族位置和元素周期律可知，非金屬性N＞As，則As的氣態氫化物的穩定性比NH3弱，所以答案是：ⅤA；弱；（2）由圖象可知，As2O5分解為As2O3需要吸收的熱量為﹣619kJ/mol﹣（﹣914.6kJ/mol）=+295.4 kJmol﹣1 ， 則熱化學方程式As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）△H=+295.4kJmol﹣1 ，
所以答案是：As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）△H=+295.4kJmol﹣1；（3）①B中滴加濃鹽酸時發生AsO43﹣+2I﹣+2H+AsO33﹣+I2+H2O，A中C1棒為負極，發生2I﹣﹣2e﹣=I2 ， C2為正極發生還原反應，電極反應為AsO42﹣+2H++2e﹣=AsO32﹣+H2O，所以答案是：AsO42﹣+2H++2e﹣=AsO32﹣+H2O；②向B中滴加過量濃NaOH溶液，發生AsO33﹣+I2+2OH﹣AsO43﹣+2I﹣+H2O，C2棒為負極，電子由負極流向正極，可觀察到電流計指針向左偏，所以答案是：向左偏．（4）①因為As2O5為堿性氧化物，與NaOH溶液反應生成鹽和水，所以離子方程式為：As2O5+6OH﹣═2AsO43﹣+3H2O，所以答案是：As2O5+6OH﹣═2AsO43﹣+3H2O；②上述混合液用0.02500molL﹣1的I2溶液滴定，消耗I2溶液20.00mL，根據AsO33﹣+I2+H2O═AsO43﹣+2I﹣+2H+反應，則消耗AsO33﹣的物質的量為0.02500molL﹣1×20.00×10﹣3L=5×10﹣4mol，新生成的AsO43﹣的物質的量也為5×10﹣4mol；設原As2O5 的物質的量：x，由As2O5→2AsO43﹣ ， 則由As2O5 與氫氧化鈉反應生成的AsO43﹣的物質的量為2x，后又加入過量的KI，又發生AsO42﹣+2I﹣+2H+═AsO32﹣+I2+H2O，析出的I2又用0.1000molL﹣1的Na2S2O3溶液滴定，發生反應為I2+2Na2S2O3=2NaI+Na2S4O6 ， 消耗Na2S2O3溶液30.00mL，
所以有AsO43﹣～I2～2Na2S2O3
1 2
2x+5×10﹣4 0.1×30×10﹣3
解得：x=0.0005 mol
m（As2O5）=0.0005×230=0.115g
所以答案是：0.115．