砷(As)是第四周期ⅤA族元素,可以形成As2S3、As2O5、H3AsO3、H3AsO4等化合物,有着广泛的用途。回答下列问题:
(1)画出砷的原子结构示意图
。
(2)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S。该反应需要在加压下进行,原因是增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率。
(3)已知:As(s)+32H2(g)+2O2(g)=H3AsO4(s)△H1
H2(g)+12O2(g)=H2O(l)△H2
2As(s)+52O2(g)=As2O5(s)△H3
则反应As2O5(s)+3H2O(l)=2H3AsO4(s)的△H=2△H1-3△H2-△H32△H1-3△H2-△H3。
(4)298K时,将20mL 3x mol•L-1 Na3AsO3、20mL 3x mol•L-1 I2和20mL NaOH溶液混合,发生反应:AsO33-(aq)+I2(aq)+2OH-⇌AsO43-(aq)+2I-(aq)+H2O(l)。溶液中c(AsO43-)与反应时间(t)的关系如图所示。

①下列可判断反应达到平衡的是acac(填标号)。
a.溶液的pH不再变化
b.v(I-)=2v(AsO33-)
c.c (AsO43-)/c (AsO33-)不再变化
d.c(I-)=y mol•L-1
②tm时,v正大于大于 v逆(填“大于”“小于”或“等于”)。
③tm时v逆小于小于 tn时v逆(填“大于”“小于”或“等于”),理由是tm时生成物浓度较低tm时生成物浓度较低。
④若平衡时溶液的pH=14,则该反应的平衡常数K为4y3(x-y)24y3(x-y)2。


3
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2
5
2
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y
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x
-
y
)
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y
)
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【答案】
;2As2S3+5O2+6H2O=4H3AsO4+6S;增加反应物O2的浓度,提高As2S3的转化速率;2△H1-3△H2-△H3;ac;大于;小于;tm时生成物浓度较低;

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(
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-
y
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2
【解答】
【点评】
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(2)0~2min内,v(C)=
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