砷（33As）在周期表中与氮同主族，砷及其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。...

砷（33As）在周期表中与氮同主族，砷及其化合物被运用在农药、除草剂、杀虫剂等。

（1）砷化氢的电子式为_________。

（2）成语“饮鸩止渴”中的“鸩”是指放了砒霜（As2O3）的酒。As2O3是一种两性氧化物，写出As2O3溶于浓盐酸的化学方程式_____________________。

（3）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据图1写出As2O5分解为As2O3的热化学方程式________________________________________。

（4）砷酸钠(Na3AsO4)具有氧化性，298 K时，在100 mL烧杯中加入10 mL 0.1 mol/L Na3AsO4溶液、20 mL 0.1 mol/L KI溶液和20 mL 0.05 mol/L硫酸溶液，发生下列反应：AsO43-(无色)+2I-+2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O ΔH。测得溶液中c(I2)与时间(t)的关系如图2所示（溶液体积变化忽略不计）。

①0～10 min内，I−的反应速率v(I−)＝______________。

②在该条件下，上述反应的平衡常数K＝__________。

③升高温度，溶液中AsO43-的平衡转化率减小，则该反应的ΔH______0(填“大于”“小于”或“等于”)。

（5）己知砷酸（H3ASO4）是三元酸，有较强的氧化性。

①常温下砷酸的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，则　NaH2AsO4溶液中c（HAsO42-）___c（H3AsO4）（填“＞”、“＜”或“=”）。

②某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-⇌AsO33-+I2+H2O设计如图原电池，探究pH对AsO43-氧化性的影响．测得输出电压与pH的关系如图。则a点时，盐桥中K+____移动（填“向左”、“向右”或“不”），c点时，负极的电极反应为____________________。

As2O3+6HCl(浓)=2AsCl3+3H2O 0.003mol／(L·min) 4.5×106 小于＞向左 AsO33--+H2O-2e-=AsO43-+2H+ 【解析】（1）砷（33As）在周期表中与氮同主族, 砷化氢的分子式为AsH3,，则砷化氢的电子式为。（2）As2O3是一种两性氧化物，则As2O3溶于浓盐酸反应生成氯化砷和水，所以化学方程式为As2O3+6HCl(浓)=2AsCl3+3H2O。（3）砷的常见氧化物有As2O3和As2O5，其中As2O5热稳定性差。根据图1知 As2O5（s）=2As(s)+5/2O2(g) ΔH = +914.6KJ/mol, ，As2O3（s）=2As(s)+3/2O2(g) ΔH =+619.2 KJ/mol, ，所以As2O5分解为As2O3的热化学方程式（4）①如图2 在0～10 min内，I2的反应速率v(I2)＝0.015mol.L-/10 min=0.0015mol.L-1. min-1 因为AsO43-(无色) + 2I- + 2H+AsO33-(无色)+I2(浅黄色)+H2O知2I- ---- I2，根据化学反应计量数之比就等于速率之比，所以0～10 min内，I−的反应速率v(I−)＝2 v(I2)=20.0015mol.L-1. min-1=0..003mol／(L·min) ②由 AsO43-(无色) + 2I- + 2H+ AsO33- (无色)+I2(浅黄色)+H2O 初始量(mol/L)： 0.02 0.04 0.04 0 0 0 变化量(mol/L) 0.015 0.03 0.03 0.015 0.015 剩余量(mol/L) 0.005 0.01 0.01 0.015 0.015 反应的平衡常数K＝0.0152/(0.00520.012)= 4.5×106 ③升高温度，溶液中AsO43-的平衡转化率减小，说明平衡逆向移动，所以该反应为放热反应的ΔH小于0。（5）①常温下砷酸H3AsO4的Ka1=6×10-3、Ka2=1×10-7，所以H2AsO4-的水解程度小于电离程度则 NaH2AsO4溶液中c（HAsO42-）＞c（H3AsO4）。 ②某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-⇌AsO33-+I2+H2O AsO43-为氧化剂得电子，做正极，2I-做还原剂，失电子，做负极，则a点时溶液显酸性，盐桥中K+向左移动，c点时平衡逆向移动，负极的电极反应为AsO33--+H2O-2e-=AsO43-+2H+。

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考点分析：

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随着材料科学的发展，金属钒及其化合物得到了越来越广泛的应用,并被誉为“合金维生素”。工业上回收废钒催化剂（含有V2O5、VOSO4及不溶性残渣），科研人员最新研制了一种离子交换法回收钒的新工艺，回收率达91．7%以上。该工艺的主要流程如图所示：

已知部分含钒物质在水中的溶解性如下表所示：

物质	VOSO4	V2O5	NH4VO3	（VO2）2SO4
溶解性	可溶	难溶	难溶	易溶

请问答下列问题：

（1）工业上由V2O5冶炼金属钒常用铝热剂法，其化学方程式可表示为____。

（2）滤液中含钒的主要成分________（写化学式）。反应①的离子方程式___________________。

（3）萃取和反萃取过程中所需的主要玻璃仪器为_____________。若反萃取使用硫酸用量过大，进一步处理会增加_______（填化学式）的用量，造成成本增大。

（4）该工艺反应③的沉淀率（又称沉钒率）是回收钒的关键之一，写出该步发生反应的离子方程式___________________。“沉淀”过程中，沉钒率受温度、氯化铵系数（NH4Cl的质量与调节pH之后的料液中VO3-的质量比）等的影响，其中温度与沉钒率的关系如图所示，温度高于80℃沉钒率降低的可能原因是___________________________。

（5）25℃时，取样进行试验分析，得到钒沉淀率和溶液pH之间关系如下表：

pH	1.3	1.4	1.5	1.6	1.7	1.8	1.9	2.0	2.1
钒沉淀率%	88.1	94.8	96.5	98.0	98.8	98.8	96.4	93.1	89.3

结合上表，在实际生产中，③中加入氨水，调节溶液的最佳pH值为____。若矾沉淀率为93.1%时不产生Fe（OH）3沉淀，则溶液中c（Fe3+）＜_____。（已知：25℃时，Ksp[Fe（OH）3]＝2.6×10-39）

（6）废钒催化剂中V2O5的质量分数为6%（原料中的所有钒已换算成V2O5）。取100g此废钒催化剂按上述流程进行实验，当加入105mL　0.1mol•L-1的KClO3溶液时，溶液中的钒恰好被完全处理，假设以后各步钒没有损失，则该工业生产中钒的回收率是______________。

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某化学兴趣小组欲探究含硫物质的性质及制备。

【探究一】选用下面的装置和药品探究亚硫酸与次氯酸的酸性强弱：

（1）装置A中盛液体的玻璃仪器名称是____________，装置A中反应的化学方程式为________________________________。

（2）装置连接顺序为A、C、_______、_______、D、F，其中装置C的作用是_________，通过现象_________________________________，即可证明亚硫酸的酸性强于次氯酸。

【探究二】连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，广泛用于纺织工业的还原性染色、清洗、印花、脱色以及织物的漂白等。制取保险粉通常需要二氧化硫。

（3）制取Na2S2O4常用甲酸钠法。控制温度70-80℃，在甲醇溶液（溶剂）中溶解甲酸钠（HCOONa），再滴加Na2CO3溶液同时通SO2维持溶液酸性，即可生成Na2S2O4，该反应的离子方程式_________________________________。

（4）测定保险粉纯度。Na2S2O4属于强还原剂，暴露于空气中易被氧气氧化。Na2S2O4遇KMnO4酸性溶液发生反应：5Na2S2O4+6KMnO4+4H2SO4═5Na2SO4+3K2SO4+6MnSO4+4H2O。称取5.0gNa2S2O4样品溶于冷水中，配成100mL溶液，取出10mL该溶液于锥形瓶中，用0.10mol•L－1的KMnO4溶液滴定。重复上述操作2次，平均消耗KMnO4溶液21.00mL．则该样品中Na2S2O4的质量分数为_______________（杂质不参与反应）。