【題目】砷及其化合物被運(yùn)用在農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑與多種合金中,其中三氧化二砷(AS2O3)被稱為砒霜,是一 種毒性很強(qiáng)的物質(zhì)。回答下列問題:

1As在元素周期表中的位置是_____________,AsH3的電子式_________。

2)一定條件下,雄黃(As4S4)As2O3的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。若該反應(yīng)中1mol As4S4(其中As元素的化合價為+2)參加反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移28mole-,則物質(zhì)a_________(填化學(xué)式)。

3)焦炭真空冶煉砷時需加入催化劑,其中部分反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:

反應(yīng) I As2O3(g) +3C(s) 2As(g) +3CO(g) =a kJ· mol-1

反應(yīng) IIAs2O3(g) +3C(s) As4(g) +3CO(g) =b kJ ·mol-1

反應(yīng)IIIAs4(g) 4As(g)

=_________kJ ·mol-1 (用含a,b的代數(shù)式表示)。

②反應(yīng)中催化劑的活性會因為反應(yīng)II[生成As4(g)]的發(fā)生而降低,同時存在的反應(yīng)III可使As4(g)的量減少。已知催化劑X、Y的相關(guān)數(shù)據(jù)如表所示:

反應(yīng)II

反應(yīng)III

活化能/

(kJ ·mol -1 )

催化劑X

56

75

催化劑Y

37

97

由表中數(shù)據(jù)判斷催化劑X_______ (優(yōu)于劣于)催化劑Y。

4298 K 時,將 20mL 3xmol·L-1 Na3AsO3溶液、20 ml 3xmol·L-l I2溶液和 20mL 6xmol· L-l NaOH 溶液混合(忽略溶液體積變化),發(fā)生反應(yīng):(aq) +I2(aq) +2OH-(aq) (aq) +2I-(aq) +H2O(l)。溶液中 c()與反應(yīng)時間(t)的關(guān)系如圖所示。

①下列可說明反應(yīng)達(dá)到平衡的是_______ (填標(biāo)號)。

av(I- ) =2v( )

b.溶液的cOH-)不再發(fā)生變化

cc(I-) =ymol· L-1

dc()/c()不再發(fā)生變化

ec(Na+) =5xmol· L-1

tm min時,v)_______ (大于”“小于等于v( )。

tm minv( ) _______ (大于”“小于等于tnv( ),理由是___________________。

【答案】第四周期第ⅴA SO2 2a-2b 優(yōu)于 bd > < tm時生成物濃度較低

【解析】

(1)As33號元素,根據(jù)其核外電子排布規(guī)律確定元素周期表中的位置;AsH3是共價化合物,據(jù)此寫出電子式;

(2)根據(jù)題給信息,結(jié)合氧化還原反應(yīng)規(guī)律確定反應(yīng)中消耗氧氣的量,根據(jù)原子守恒確定產(chǎn)物的化學(xué)式;

(3)①根據(jù)蓋斯定律進(jìn)行計算;

②反應(yīng)的活化能越小,反應(yīng)速率越快,根據(jù)表格數(shù)據(jù)和題給信息(反應(yīng)中催化劑的活性會因為發(fā)生反應(yīng)Ⅱ(生成As4)而降低,同時存在的反應(yīng)使As4量減少),相對于催化劑Y,使用催化劑X時,反應(yīng)Ⅱ(生成As4)的活化能更大,生成As4的反應(yīng)速率小,從而降低副反應(yīng)的進(jìn)行程度,并且反應(yīng)活化能相對較小,消耗As的反應(yīng)速率大,使As4盡可能轉(zhuǎn)化為As;

(4)①根據(jù)反應(yīng)達(dá)到平衡時,正逆反應(yīng)速率相等,各組分的濃度保持不變進(jìn)行平衡狀態(tài)的分析;

②結(jié)合圖像分析,反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始進(jìn)行,tm時反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行;

③結(jié)合圖像分析,tmAsO43-的濃度比tn時小,所以逆反應(yīng)速率v(tm)<v(tn)。

(1)As33號元素,在元素周期表中的位置是第四周期第ⅤA族,AsH3是共價化合物,電子式為,故本題答案為:第四周期第ⅴA族;;

(2)若該反應(yīng)中1mol As4S4參加反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移28mole-,則消耗了7mol氧氣,則化學(xué)方程式為:As4S4+7O2=2As2O3+4SO2,物質(zhì)aSO2,本題答案為:SO2;

(3)①反應(yīng) I As2O3(g) +3C(s)2As(g) +3CO(g) =a kJ· mol-1

反應(yīng) IIAs2O3(g) +3C(s)As4(g) +3CO(g)=b kJ ·mol-1

反應(yīng)IIIAs4(g)4As(g)

由蓋斯定律有:反應(yīng)III=反應(yīng)Ⅰ×2-反應(yīng)Ⅱ×2,得到As4(g)4As(g)=(2a-2b)kJ ·mol-1,故答案為2a-2b;

②反應(yīng)的活化能越小,反應(yīng)速率越快,根據(jù)表格數(shù)據(jù)和題給信息(反應(yīng)中催化劑的活性會因為發(fā)生反應(yīng)Ⅱ(生成As4)而降低,同時存在的反應(yīng)Ⅲ使As4量減少),相對于催化劑Y,使用催化劑X時,反應(yīng)Ⅱ(生成As4)的活化能更大,生成As4的反應(yīng)速率小,從而降低副反應(yīng)Ⅱ的進(jìn)行程度,并且反應(yīng)Ⅲ活化能相對較小,消耗As的反應(yīng)速率大,使As4盡可能轉(zhuǎn)化為As,所以催化劑X優(yōu)于催化劑Y,本題答案為:優(yōu)于;

(4)①a.題中未指出是正反應(yīng)速率還是逆反應(yīng)速率,不能判斷,a項錯誤;

b.溶液的c(OH-)不變,則pH也保持不變,所以體系中各組分的濃度均不再變化,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),b項正確;

c.由題圖知,平衡時c(I-)=2c(AsO43-)=2y mol/L所以c(I-)=y mol/L時反應(yīng)不是平衡狀態(tài),c項錯誤;

d.由于As元素的總量一定,所以c()/c()不再發(fā)生變化,c()c()均保持不變,反應(yīng)處于平衡狀態(tài),d項正確;

e.由離子方程式可知,鈉離子不參與反應(yīng),故鈉離子的濃度一直不變,當(dāng)c(Na+)=5xmol· L-1,不能判斷反應(yīng)是否平衡,e項錯誤;

故選bd。

②反應(yīng)從正反應(yīng)方向開始進(jìn)行,tm時反應(yīng)繼續(xù)正向進(jìn)行,故v()>v(),本題答案為:>;

tmAsO43-的濃度比tn時小,所以逆反應(yīng)速率v(tm)<v(tn),故本題答案為:<;tm時生成物濃度較低。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】三氯乙酸(CCl3COOH)是飲用水中常見污染物,難以直接氧化降解。通過Fe/Cu微電池法和芬頓法可將三氯乙酸除去。

1pH=4時,向含有三氯乙酸的水樣中投入鐵屑和銅屑,通過原電池反應(yīng)生成的活性氫原子(H)將CCl3COOH脫氯后轉(zhuǎn)化為CHCl2COOH。

①原電池反應(yīng)時的負(fù)極反應(yīng)式為___

②寫出活性氫原子(H)與CCl3COOH反應(yīng)的離子方程式:___。

③鐵屑和銅屑的總質(zhì)量一定,改變鐵屑和銅屑的質(zhì)量比,水樣中單位時間三氯乙酸的脫氯率如圖1所示,當(dāng)m(Fe)/m(Cu)大于4時,鐵屑質(zhì)量越大,脫氯率越低的原因是___。

2)取上述反應(yīng)后的溶液,向其中加入H2O2,發(fā)生圖2所示轉(zhuǎn)化,生成羥基自由基(·OH),·OH能將溶液中的CHCl2COOH等物質(zhì)進(jìn)一步脫氯除去。

①圖2所示轉(zhuǎn)化中化合價未發(fā)生變化的元素是___。

②寫出圖2所示轉(zhuǎn)化中反應(yīng)Ⅱ的離子方程式:___。

③控制水樣的pH不同,所得脫氯率如圖3所示,當(dāng)pH4后,脫氯率逐漸下降的原因是___。

④加入H2O2后需控制溶液的溫度,溫度過高時脫氯率減小的原因是___

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】都屬于多環(huán)烴類,下列有關(guān)它們的說法錯誤的是

A. 這三種有機(jī)物的二氯代物同分異構(gòu)體數(shù)目相同

B. 盤烯能使酸性高錳酸鉀溶液褪色

C. 棱晶烷和盤烯互為同分異構(gòu)體

D. 等質(zhì)量的這三種有機(jī)物完全燃燒,耗氧量相同

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列關(guān)于有機(jī)化合物的說法正確的是( )

A. (CH3)2C=CH2的名稱為2-甲基-1-丁烯

B. 丙烷的二氯代物有4種同分異構(gòu)體

C. 苯分子的碳碳雙鍵可與氫氣發(fā)生加成反應(yīng)

D. CH3-CH=CH-CC-CH3分子中所有碳原子不可能在同一平面上

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】白藜蘆醇廣泛存在于食物(例如桑甚、花生,尤其是葡萄)中,它可能具有抗癌性。能夠與1 mol該化合物發(fā)生反應(yīng)的Br2H2的最大用量分別是(

A.1mol1molB.3.5mol、7mol

C.3.5mol6molD.6mol7mol

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】在有機(jī)物分子中,若某個碳原子連接著四個不同的原子或原子團(tuán),則這個碳原子被稱為手性碳原子,凡含有手性碳原子的物質(zhì)一定具有光學(xué)活性,如物質(zhì)有光學(xué)活性,發(fā)生下列反應(yīng)后生成的有機(jī)物無光學(xué)活性的是(  )

①與甲酸發(fā)生酯化反應(yīng)、谂cNaOH溶液反應(yīng) ③與銀氨溶液作用 ④在催化劑存在下與氫氣作用

A. ①③B. ②④

C. ①④D. ②③

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】某烴類化合物A的質(zhì)譜圖表明其相對分子質(zhì)量為84,紅外光譜表明分子中含有碳碳雙鍵,核磁共振氫譜表明分子中只有一種類型的氫。

(1)A的結(jié)構(gòu)簡式為______________,名稱為____________________

(2)A中的碳原子是否都處于同一平面?________(不是”);A分子是否存在順反異構(gòu)體________(”)。

(3)已知AB、C有如下轉(zhuǎn)化關(guān)系:

則反應(yīng)②的化學(xué)方程式為____________;反應(yīng)的類型是_____________

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列自然現(xiàn)象能夠產(chǎn)生氮肥的是

A

B

C

D

雷雨天氣

冬季霧凇

光照榕樹

泥石流

A.AB.BC.CD.D

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科目:高中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】鉍酸鈉(NaBiO3)是分析化學(xué)中的重要試劑,在水中緩慢分解,遇沸水或酸則迅速分解。某興趣小組設(shè)計實驗制取鉍酸鈉并探究其應(yīng)用;卮鹣铝袉栴}:

.制取鉍酸鈉

制取裝置如圖(加熱和夾持儀器已略去),部分物質(zhì)性質(zhì)如下:

1C中盛放Bi(OH)3NaOH的混合物,與Cl2反應(yīng)生成NaBiO3,反應(yīng)的化學(xué)方程式為__。B裝置的作用是__。

2)當(dāng)觀察到__(填現(xiàn)象)時,可以初步判斷C中反應(yīng)已經(jīng)完成。

3)拆除裝置前必須先除去殘留的Cl2,以免污染空氣。除去燒瓶A中殘留Cl2的操作是:關(guān)閉__;打開__。

4)反應(yīng)結(jié)束后,為從裝置C中獲得盡可能多的產(chǎn)品,需要的操作有_。

.鉍酸鈉的應(yīng)用——檢驗Mn2+

5)往待檢液中加入鉍酸鈉晶體,加硫酸酸化,生成Bi3+,且溶液變?yōu)樽霞t色,證明待檢液中存在Mn2+。產(chǎn)生紫紅色現(xiàn)象的離子方程式為__。

.產(chǎn)品純度的測定

6)取上述NaBiO3產(chǎn)品ag,加入足量稀硫酸和MnSO4稀溶液使其完全反應(yīng),再用bmo1L-1H2C2O4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的MnO4-(已知:H2C2O4+MnO4-—CO2+Mn2++H2O,未配平),當(dāng)溶液紫紅色恰好褪去時,消耗cmL標(biāo)準(zhǔn)溶液。該產(chǎn)品的純度為__(用含ab、c的代數(shù)式表示)。

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