Question

8．雄黃（As₄S₄）和雌黃（As₂S₃）是提取砷的主要礦物原料，二者在自然界中共生．根據題意完成下列填空：
（1）As₂S₃和SnCl₂在鹽酸中反應轉化為As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S氣體．若As₂S₃和SnCl₂正好完全反應，As₂S₃和SnCl₂的物質的量之比為1：1．
（2）上述反應中的氧化劑是As₂S₃，反應產生的氣體可用NaOH溶液吸收．
（3）As₂S₃和HNO₃有如下反應：As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O
若生成2mol H₃AsO₄，則反應中轉移電子的物質的量為10mol．若將該反應設計成一原電池，則NO₂應該在正極（填“正極”或“負極”）附近逸出．
（4）若反應產物NO₂與11.2L O₂（標準狀況）混合后用水吸收全部轉化成濃HNO₃，然后與過量的碳反應，所產生的CO₂的量 a（選填編號）．
a．小于0.5mol    b．等于0.5mol    c．大于0.5mol    d．無法確定．

Answer 1

分析 （1）As₂S₃和SnCl₂在鹽酸中反應轉化為As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S氣體，反應的方程式為2As₂S₃+2SnCl₂+4HCl=As₄S₄+2SnCl₄+2H₂S↑，可根據方程式或化合價的變化判斷；
（2）根據反應物中某元素化合價的升高來分析還原劑，并利用氣體的性質來分析氣體的吸收，離子反應方程式為：H₂S+2OH^-=2H₂O+S^2-、S^2-+H₂S=2HS^-；
（3）As₂S₃和濃HNO₃反應生成H₃AsO₄、S和NO₂，所以反應的化學方程式為：As₂S₃+10HNO₃═2H₃AsO₄+3S↓+10NO₂↑+2H₂O，根據化合價升降用單線橋法表示電子轉移的方向和數目；
（4）后階段生成NO、NO₂、N₂O₄，生成的氣體恰好與11.2L O₂（標準狀況）混合后用水吸收全部轉化成濃HNO₃，然后與過量的碳在加熱時反應仍生成二氧化氮，相當于一氧化氮和碳失電子給0.5mol的氧氣得電子，利用得失電子守恒來分析解答．

解答 解：（1）根據電子得失守恒知1molAs₂S₃作氧化劑得到2mol電子，而1molSnCl₂作還原劑失去2mol電子，所以二者的物質的量之比是1：1，故答案為：1：1；
（2）反應中SnCl₂中的Sn元素化合價升高，SnCl₂為還原劑，As₂S₃作氧化劑，H₂S為酸性氣體，可用NaOH溶液吸收，離子反應方程式為：H₂S+2OH^-=2H₂O+S^2-、S^2-+H₂S=2HS^-，故答案為：As₂S₃；NaOH溶液；
（3）As₂S₃和濃HNO₃反應生成H₃AsO₄、S和NO₂，所以反應的化學方程式為：As₂S₃+10HNO₃═2H₃AsO₄+3S↓+10NO₂↑+2H₂O，用單線橋法表示電子轉移的方向和數目為：，若生成2mol H₃AsO₄，則反應中轉移電子的物質的量為10mol，若將該反應設計成一原電池，在原電池的正極上硝酸根發生得電子的還原反應，產生二氧化氮，則NO₂應該在正極附近逸出，故答案為：10mol；正極；
（4）后階段生成NO、NO₂、N₂O₄，生成的氣體恰好與11.2L O₂（標準狀況）混合后用水吸收全部轉化成濃HNO₃，然后與過量的碳在加熱時反應仍生成二氧化氮，相當于一氧化氮和碳失電子給0.5mol的氧氣得電子，利用得失電子守恒，4n（O₂）=4n（C）+2n（NO），因為：2n（NO）＞0，所以4n（O₂）＞4n（C），即n（C）＜n（O₂）=0.5，則產生的CO₂的量小于0.5mol，
故選a．

點評 本題考查氧化還原反應、混合物計算等知識，難度中等，側重考查學生的分析思維能力與解題方法技巧，注意利用守恒法進行解答．