【題目】(14分)砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有著廣泛的用途.回答下列問題:
(1)畫出砷的原子結(jié)構(gòu)示意圖 .
(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2S3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫.寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 . 該反應(yīng)需要在加壓下進(jìn)行,原因是 .
(3)已知:As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)△H1
H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H2
2As(s)+ O2(g)=As2O5(s)△H3
則反應(yīng)As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H= .
(4)298K時(shí),將20mL 3x molL﹣1 Na3AsO3、20mL 3x molL﹣1 I2和20mL NaOH溶液混合,發(fā)生反應(yīng):AsO33﹣(aq)+I2(aq)+2OH﹣AsO43﹣(aq)+2I﹣(aq)+H2O(l).溶液中c(AsO43﹣)與反應(yīng)時(shí)間(t)的關(guān)系如圖所示.
①下列可判斷反應(yīng)達(dá)到平衡的是(填標(biāo)號).
a.溶液的pH不再變化
b.v(I﹣)=2v(AsO33﹣)
c.c (AsO43﹣)/c (AsO33﹣)不再變化
d.c(I﹣)=y molL﹣1
②tm時(shí),v正 v逆(填“大于”“小于”或“等于”).
③tm時(shí)v逆tn時(shí)v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是 .
④若平衡時(shí)溶液的pH=14,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)K為 .
【答案】
(1)
(2)2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;加壓反應(yīng)速率增大,而且平衡右移,可提高生產(chǎn)效率
(3)2△H1﹣3△H2﹣△H3
(4)ac;大于;小于;tm時(shí)AsO43﹣濃度更小,反應(yīng)速率更慢;
【解析】解:(1)砷元素原子序數(shù)為33,原子核外有四個(gè)電子層,最外層5個(gè)電子,原子結(jié)構(gòu)示意圖為 ,
所以答案是: ;(2)工業(yè)上常將含砷廢渣(主要成分為As2O3)制成漿狀,通入O2氧化,生成H3AsO4和單質(zhì)硫,砷元素化合價(jià)+3價(jià)變化為+5價(jià),反應(yīng)的化學(xué)方程式為2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S,增大壓強(qiáng),可增大反應(yīng)速率,并使平衡正向移動(dòng),增大反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,
所以答案是:2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;加壓反應(yīng)速率增大,而且平衡右移,可提高生產(chǎn)效率;(3)已知:①As(s)+ H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)△H1
②H2(g)+ O2(g)=H2O(l)△H2
③2As(s)+ O2(g)=As2O5(s)△H3
則利用蓋斯定律將①×2﹣②×3﹣③可得As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)△H=2△H1﹣3△H2﹣△H3 ,
所以答案是:2△H1﹣3△H2﹣△H3;(4)①a.溶液pH不變時(shí),則c(OH﹣)也保持不變,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故a正確;
b.同一個(gè)化學(xué)反應(yīng),速率之比等于化學(xué)計(jì)量數(shù)之比,無論是否達(dá)到平衡,都存在v(I﹣)=2v(AsO33﹣),故b錯(cuò)誤;
c.c (AsO43﹣)/c (AsO33﹣)不再變化,可說明各物質(zhì)的濃度不再變化,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài),故c正確;
d.由圖可知,當(dāng)c (AsO43﹣)=y molL﹣1時(shí),濃度不再發(fā)生變化,則達(dá)到平衡狀態(tài),由方程式可知此時(shí)c(I﹣)=2y molL﹣1 , 所以c(I﹣)=y molL﹣1時(shí)沒有達(dá)到平衡狀態(tài),故d錯(cuò)誤.
所以答案是:ac;
②反應(yīng)從正反應(yīng)開始進(jìn)行,tm時(shí)反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行,則v正 大于 v逆 , 所以答案是:大于;
③tm時(shí)比tn時(shí)濃度更小,則逆反應(yīng)速率更小,所以答案是:小于;tm時(shí)AsO43﹣濃度更小,反應(yīng)速率更慢;
④反應(yīng)前,三種溶液混合后,Na3AsO3的濃度為3xmol/L× =xmol/L,同理I2的濃度為xmol/L,反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),生產(chǎn)c(AsO43﹣)為ymol/L,則反應(yīng)生產(chǎn)的c(I﹣)=2ymol/L,消耗的AsO33﹣、I2的濃度均為ymol/L,平衡時(shí)c(AsO33﹣)=(x﹣y)mol/L,c(I2)=(x﹣y)mol/L,溶液中c(OH﹣)=1mol/L,則K= = ,
所以答案是: .
【考點(diǎn)精析】本題主要考查了化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的相關(guān)知識點(diǎn),需要掌握化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無論是從正反應(yīng)開始,還是從逆反應(yīng)開始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效)才能正確解答此題.
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】為體現(xiàn)節(jié)能減排的理念,中國研制出了新型固態(tài)氧化物燃料電池(SOFC),該電池的工作原理如圖所示。下列說法正確的是( )
A. 正極的電極反應(yīng)式為 O2+4e-+2H2O===4OH-
B. 還可以選用 NaOH 固體作固態(tài)電解質(zhì)
C. 若反應(yīng)中轉(zhuǎn)移 1 mol 電子,則生成 22.4LCO2
D. 電子從 b 極經(jīng)導(dǎo)線流向 a 極
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】不用其它試劑鑒別①CuSO4 ②Ba(OH)2 ③MgSO4 ④KNO3四種溶液,正確的鑒別順序是( )
A.①②③④B.④①③②C.④②③①D.①③④②
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列有關(guān)電解質(zhì)溶液的說法正確的是( )
A.向0.1mol?L﹣1 CH3COOH溶液中加入少量水,溶液中 減小
B.將CH3COONa溶液從20℃升溫至30℃,溶液中 增大
C.向鹽酸中加入氨水至中性,溶液中 >1
D.向AgCl、AgBr的飽和溶液中加入少量AgNO3 , 溶液中 不變
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)室用H2還原WO3制備金屬W的裝置如圖所示(Zn粒中往往含有碳等雜質(zhì),焦性沒食子酸溶液用于吸收少量氧氣),下列說法正確的是( 。
A.①、②、③中依次盛裝KMNO4溶液、濃H2SO4、焦性沒食子酸溶液
B.管式爐加熱前,用試管在④處收集氣體并點(diǎn)燃,通過聲音判斷氣體濃度
C.結(jié)束反應(yīng)時(shí),先關(guān)閉活塞K,再停止加熱
D.裝置Q(啟普發(fā)生器)也可用于二氧化錳與濃鹽酸反應(yīng)制備氯氣
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式正確的是( )
A. 用小蘇打治療胃酸過多:+H+===CO2↑+H2O
B. 往碳酸鎂中滴加稀鹽酸:+2H+===CO2↑+H2O
C. 往氨水中滴加氯化鋁溶液:Al3++4OH﹣===+2H2O
D. 氫氧化鋇溶液與稀硫酸反應(yīng):Ba2+++H++OH﹣===BaSO4↓+H2O
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列電離方程式書寫完全正確的是
A. H2SO4=H++SO42- B. Ca(OH)2=Ca2++(OH)22-
C. NaCl=Na++Cl- D. Al2(SO4)3=Al23++3SO42-
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】下列關(guān)于物質(zhì)的性質(zhì)和用途的說法中,不正確的是( )
A | B | C | D |
氧化鐵 | 帶玻璃塞的試劑瓶 | 鐵罐車 | 鋁制飯盒 |
可用作紅色顏料 | 可用于盛放 氫氧化鈉溶液 | 可用于運(yùn)輸濃硫酸 | 不宜長時(shí)間存放酸性或堿性的食物 |
A. A B. B C. C D. D
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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:
【題目】實(shí)驗(yàn)探究:探究碳、硅元素的非金屬性的相對強(qiáng)弱。根據(jù)要求完成 下列各小題。
(1)實(shí)驗(yàn)裝置:
填寫所示儀器名稱 A_________B________________________
(2)實(shí)驗(yàn)步驟:
連接儀器、_____________、加藥品后,打開 a、然后滴入濃硫酸,加熱
(3)問題探究:(已知酸性強(qiáng)弱:亞硫酸 >碳酸)
①銅與濃硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是________________________________;裝置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是_____________________________;
②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________;
③依據(jù)試管 D 中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,能否證明硫元素的非金屬性強(qiáng)于碳元素的非金屬性___(填 “能”或“否”),試管 D 中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是______________________
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