Question

今年初爆發(fā)的農(nóng)夫山泉與統(tǒng)一飲料的“砒霜門事件”引起了人們對砷的生理作用的關(guān)注．砒霜是砷的氧化物，化學(xué)式為As₂O₃，砷在周期表中與氮、磷屬于同族元素．該族元素與生物體的生命活動密切相關(guān)．被稱為“生命之族”．如氮、磷是生物體中不可缺少的元素，在生命體中占有板其重要的地位．而砷和銻的某些化合物則有毒，所以中世紀(jì)的西方煉金術(shù)上曾分別用如圖1毒蛇和狼來作為砷和銻的符號．
（1）砷的基態(tài)原子的價電子排布式是

 

．如圖2是元素周期表的局部示意圖，請將氮、磷、砷的元素的符號填入表中相應(yīng)的位置．
（2）下列關(guān)于該元素的說法中正確的是

 

．
a．氮、磷、砷的電負(fù)性依次減小
b．氮、磷、砷的氣態(tài)氫化物分子的穩(wěn)定性依次減弱
c．N-H、P-H、As-H鍵的健長依次增長，而鍵的極性依次降低
d．P₄分子的空間的構(gòu)壁為正四面體（如圖3），P-P鍵之間的鍵角為109°28′
（3）氮是化肥中的主要元素，某種鹽類物質(zhì)是常見的氮肥成分，其中氮元素同時顯示最高化合價和最低化合價，請寫出該物質(zhì)的化學(xué)式

 

．該化合物的組成元素中基態(tài)原子的第一電離徒最大的是

 

．
（4）“砒霜門事件”使不少人談砷色變．實際上，砷是人體必需的微量元素，砷缺乏將導(dǎo)致生長海緩、骨骼異常等癥狀．只要控制砒霜的量，適當(dāng)使用可以治病．
近代常用馬氏試砷法檢驗砒霜的含量．其方法是用Zn、鹽酸和試樣混合，若試樣中有As₂O₂存在，就會發(fā)生反應(yīng)①：As₂O₃+Zn+HCl→X+ZnCl₂+H₂O（未配平）．在試管中加熱X則發(fā)生反應(yīng)②，可看到亮黑色的“砷鏡”，并得到一種還原性氣體單質(zhì)．
寫出反應(yīng)①配平后的化學(xué)方程式

 

．若試樣的質(zhì)量為100g得到砷鏡的質(zhì)量為1.5g，反應(yīng)①中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為

 

．

Answer 1

考點：元素周期律和元素周期表的綜合應(yīng)用

專題：

分析：（1）As處于第四周ⅤA族，據(jù)此書寫價電子排布式；氮、磷、砷為ⅤA族元素，分別處于第2、3、4周期；
（2）a．同主族自上而下電負(fù)性減��；
b．非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定；
c．原子半徑越大，與H原子形成的共價鍵的鍵長越長，電負(fù)性越強形成鍵的極性越強；
d．P₄分子的空間的構(gòu)型為正四面體，P原子位于正四面體的頂點，P-P鍵之間的鍵角為60°；
（3）氮是化肥中的主要元素，某種鹽類物質(zhì)是常見的氮肥成分，其中氮元素同時顯示最高化合價和最低化合價，該物質(zhì)為硝酸銨，非金屬越強第一電離能越大，同周期元素中當(dāng)原子各軌道處于全滿、全空、半滿時，能量較低，第一電離能高于同周期相鄰元素；
（4）在試管中加熱X，可看到亮黑色的“砷鏡”，并得到一種還原性氣體單質(zhì)，結(jié)合As₂O₃+Zn+HCl→X+ZnCl₂+H₂O，可知X為AsH₃，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）As處于第四周ⅤA族，其價電子排布式為4s²4p³，氮、磷、砷為ⅤA族元素，分別處于第2、3、4周期，在周期表中位置為，
故答案為：4s²4p³；；
（2）a．同主族自上而下電負(fù)性減小，故a正確；
b．同主族自上而下非金屬性減弱，非金屬性越強，氫化物越穩(wěn)定，故氮、磷、砷的氣態(tài)氫化物分子的穩(wěn)定性依次減弱，故b正確；
c．原子半徑N＜P＜As，故鍵長N-H＜P-H＜As-H，電負(fù)性N＞P＞As，故極性N-H＞P-H＞As-H，故c正確；
d．P₄分子的空間的構(gòu)型為正四面體，P原子位于正四面體的頂點，P-P鍵之間的鍵角為60°，故d錯誤，
故答案為：abc；
（3）氮是化肥中的主要元素，某種鹽類物質(zhì)是常見的氮肥成分，其中氮元素同時顯示最高化合價和最低化合價，該物質(zhì)為NH₄NO₃，H非金屬性小于N、O，故H的第一電離能最小，N原子各軌道處于全滿、半滿狀態(tài)，能量較低，第一電離能高于O元素，
故答案為：NH₄NO₃；N；
（4）在試管中加熱X，可看到亮黑色的“砷鏡”，并得到一種還原性氣體單質(zhì)，結(jié)合As₂O₃+Zn+HCl→X+ZnCl₂+H₂O，可知X為AsH₃，反應(yīng)①配平后的化學(xué)方程式為：As₂O₃+6Zn+12HCl=2AsH₃↑+6ZnCl₂+3H₂O，若試樣的質(zhì)量為100g得到砷鏡的質(zhì)量為1.5g，根據(jù)As元素守恒可知生成n（AsH₃）=

1.5g

75g/mol

=0.02mol，故反應(yīng)①中轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為0.02mol×6×6.02×10²³mol^-1=7.224×10²²，
故答案為：As₂O₃+6Zn+12HCl=2AsH₃↑+6ZnCl₂+3H₂O；7.224×10²²．

點評：本題考查元素周期表與元素周期律、氧化還原反應(yīng)配平與計算等，難度中等，注意理解掌握同周期元素第一電離能異常原因．