【題目】砷(As)及其化合物與生產(chǎn)、生活密切相關(guān),廣泛應(yīng)用在殺蟲劑以及藥物中;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)砷是第四周期VA族元素。下列關(guān)于第VA族元素及其化合物的說(shuō)法不正確的是_______(填序號(hào))。

a.沸點(diǎn):PH3<NH3

b.酸性:HNO3>H3AsO4

c.As的氧化物的水化物是強(qiáng)堿

d.形成的簡(jiǎn)單離子半徑隨著原子序數(shù)遞增而增大

(2)工業(yè)生產(chǎn)中常用“古氏試砷法”檢驗(yàn)微量砷,其反應(yīng)原理為:

①將含砷化合物轉(zhuǎn)化為具有極強(qiáng)還原性的AsH3;

②AsH3與AgNO3溶液反應(yīng)產(chǎn)生As2O3與另一種固體,該反應(yīng)的離子方程式為_____________。

(3)砷及其化合物幾乎都有毒,通常+3價(jià)砷化合物毒性強(qiáng)于+5價(jià)砷化合物。海產(chǎn)品中含有微量+5價(jià)砷化合物,食用海鮮后不能馬上進(jìn)食水果的原因是________________________________。

(4)砷酸(H3AsO4)可用于制造殺蟲劑、藥物。As2O3溶于稀硝酸中可得砷酸,此反應(yīng)的化學(xué)方程式為________________________________。

(5)利用單質(zhì)鐵處理水體砷污染的原理為:?jiǎn)钨|(zhì)鐵在水體中被氧化腐蝕得到水合氧化鐵[Fe(OH)3和FeOOH],吸附沉降砷的化合物。在其它條件一定時(shí),調(diào)節(jié)水樣的pH,得到除砷效率曲線如圖所示。

①請(qǐng)解釋水樣酸性較強(qiáng)時(shí),除砷效率較低的原因是_____________________

②國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水中砷的含量應(yīng)低于0.05mg·L-1(1mg=1000μg)。某水樣中含砷總濃度為100μg·L-1,若控制水樣的pH=6,出水后的砷濃度_________________(填“能”或“否”)達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

【答案】c 2AsH3+12Ag++3H2O=As2O3+12H++12Ag 水果中富含還原性物質(zhì)(維生素C等),能將+5價(jià)的砷化物還原為毒性更大的+3價(jià)砷化物 3As2O3+4HNO3+7H2O=6H3AsO4+4NO 酸性較強(qiáng)時(shí),不易生成水合氧化鐵,吸附能力下降,除砷效率降低

【解析】

(1)根據(jù)元素周期律判斷;

(2)AsH3被氧化,且生成物中有另一種固體,則AgNO3Ag+被還原為Ag,根據(jù)氧化還原配平原則配平即可;

(3)水果中含有大量還原性物質(zhì),+5價(jià)砷化物具有氧化性,能夠與食物中還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成毒性更大的+3價(jià)砷化物;

(4)As2O3As+3價(jià)。,H3AsO4As+5價(jià),即As2O3與稀硝酸反應(yīng)中As被氧化,稀硝酸被還原,配平即可;

(5)①根據(jù)單質(zhì)鐵處理水體砷污染的原理為:?jiǎn)钨|(zhì)鐵或在水體中被氧化腐蝕得到水合氧化鐵,水合氧化鐵能吸附沉降砷的化合物,結(jié)合水合氧化鐵的組成分析;
②根據(jù)圖可以看出:若控制水樣的pH=6,則As的去除率為80%,此時(shí)水中剩余的As20%;污水沒(méi)有開始處理時(shí),水中As的濃度為100μg/L,水樣的pH=6時(shí),水中剩余的As100μg/L×20%=20μg/L=0.02mg/L,據(jù)此判斷。

(1)AsN、P位于同一主族,且原子序數(shù)As>P>N,根據(jù)同主族元素從上到下非金屬性逐漸減弱可知,非金屬性N>P>As;

a.NH3分子間存在氫鍵,而PH3分子間不存在氫鍵,故沸點(diǎn)NH3>PH3,正確;

b.非金屬性越強(qiáng),其最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)的水化物酸性越強(qiáng),故酸性:HNO3>H3AsO4,正確;

c.As為非金屬元素,故其氧化物的水化物不可能都為強(qiáng)堿,錯(cuò)誤;

d.同主族元素,從上到下電子層數(shù)增加,形成的簡(jiǎn)單離子電子層數(shù)逐漸增加,因此形成的簡(jiǎn)單離子半徑逐漸增加,正確;

(2)②由上述分析可知,該反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為:2AsH3+12Ag++3H2O=As2O3+12H++12Ag;

(3)水果中含有大量還原性物質(zhì)(如維生素C等),+5價(jià)砷化物具有氧化性,能夠與食物中還原性物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成毒性更大的+3價(jià)砷化物;

(4)由題干信息可知,As2O3反應(yīng)后化合價(jià)升高2,稀硝酸反應(yīng)生成NO,其中N元素化合價(jià)降低3,根據(jù)氧化還原反應(yīng)過(guò)程中得失電子守恒,可寫出其方程式為:3As2O3+4HNO3+7H2O=6H3AsO4+4NO;

(5)①單質(zhì)鐵處理水體砷污染的原理為:?jiǎn)钨|(zhì)鐵或在水體中被氧化腐蝕得到水合氧化鐵,水合氧化鐵能吸附沉降砷的化合物,若水樣酸性較強(qiáng)時(shí),單質(zhì)鐵容易被腐蝕,不易生成水合氧化鐵

②由圖可以看出:若控制水樣的pH=6,As的去除率為80%,此時(shí)水中剩余的As20%;污水沒(méi)有開始處理時(shí)水中As的濃度為100μg/L,水樣的pH=6時(shí),水中剩余的As100μg/L×20%=20μg/L=0.02mg/L<0.05mg/L,國(guó)家飲用水標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定水中砷的含量應(yīng)低于0.05mg/L,故出水后的砷濃度達(dá)到飲用水標(biāo)準(zhǔn)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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1)這四種元素分別是:A____B___,C___,D____。

2)這四種元素中在常溫常壓下的液態(tài)或氣態(tài)氫化物的穩(wěn)定性由大而小的順序是_____。

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實(shí)驗(yàn)

現(xiàn)象

結(jié)論

A

將硝酸亞鐵樣品溶于稀硫酸,滴加KSCN溶液

溶液變?yōu)榧t色

硝酸亞鐵樣品已氧化變質(zhì)

B

向硅酸鈉溶液中通入CO2

產(chǎn)生白色沉淀

非金屬性:CSi

C

向盛有FeS固體的燒杯中滴加鹽酸,并產(chǎn)生氣體通入溴水中

溴水褪色

還原性:S2-Br-Cl-

D

向無(wú)色溶液中滴入氯化鋇溶液和稀硝酸

有白色沉淀產(chǎn)生

無(wú)色溶液中一定含有SO42-SO32-

A. AB. BC. CD. D

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A. 反應(yīng)的化學(xué)方程式一定為2MN

B. 時(shí),逆反應(yīng)速率一定大于正反應(yīng)速率

C. 時(shí),反應(yīng)達(dá)到了化學(xué)平衡狀態(tài)

D. 時(shí),正反應(yīng)速率等于逆反應(yīng)速率

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三星烷 四星烷 五星烷

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C. 三星烷與丙苯互為同分異構(gòu)體,四星烷與互為同分異構(gòu)體

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