Question

11．硒和硫是同一主族元素，二氧化硒（SeO₂）是一種氧化劑，其被還原后的單質硒可能成為環境污染物，通過與濃HNO₃或濃H₂SO₄反應生成SeO₂以回收Se．完成下列填空：
（1）Se和濃HNO₃反應的氧化產物為H₂SeO₃還原產物為NO和NO₂，且NO和NO₂的物質的量之比為1：1，寫出Se和濃HNO₃的反應方程式：Se+2HNO₃（濃）═H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑．
（2）已知：Se+2H₂SO₄（濃）═2SO₂↑+SeO₂+2H₂O；2SO₂+SeO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺則SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂．
（3）回收得到的SeO₂的含量，可以通過下面的方法測定：
①1 SeO₂+4  KI+4 HNO₃→1Se+2 I₂+4  KNO₃+2 H₂O
②I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI
配平方程式①，標出電子轉移的方向和數目．
（4）實驗中，準確稱量SeO₂樣品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na₂S₂O₃溶液25.00mL，所測定的樣品中SeO₂的質量分數為92.50%．

Answer 1

分析 （1）利用題中信息可知Se與濃HNO₃反應，Se被氧化為+4價的H₂SeO₃，HNO₃還原為NO與NO₂，利用電子守恒和限定條件（生成NO與NO₂的物質的量之比為1：1，即二者計量系數比為1：1）可得方程式；
（2）在氧化還原反應中，氧化劑的氧化性強于氧化產物的，而還原劑的還原性強于還原產物的；
（3）反應①中I^-失去電子生成I₂，共升高2價，SeO₂中+4價Se得到單質還原為單質Se，共降低4價，化合價升降最小公倍數為4，進而確定各物質的量的系數配平方程式，確定轉移電子數目，標出電子轉移的方向和數目；
（4）根據反應的方程式可知，SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，根據n=cV計算消耗的n（Na₂S₂O₃），根據關系式計算樣品中n（SeO₂），再根據m=nM計算SeO₂的質量，進而計算樣品中SeO₂的質量分數．

解答 解：（1）利用題中信息可知Se與濃HNO₃反應，Se被氧化為+4價的H₂SeO₃，HNO₃還原為NO與NO₂，生成NO與NO₂的物質的量之比為1：1，即二者計量系數比為1：1，令二者系數為1，根據電子轉移守恒可知，Se的系數為$\frac{1×3+1×1}{4}$=1，故反應方程式為：Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑，
故答案為：Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑；
（2）在氧化還原反應中，氧化劑的氧化性強于氧化產物的，所以根據反應的方程式可知，SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂，故答案為：H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂；
（3）反應①中I^-失去電子生成I₂，共升高2價，SeO₂中+4價Se得到單質還原為單質Se，共降低4價，化合價升降最小公倍數為4，故KI的系數為4，I₂的系數為2，SeO₂、Se的系數都是1，KNO₃的系數為4，H₂O的系數為2，配平并標出電子轉移的方向和數目為：，
故答案為：1，4，4，1，2，4，2；；
（4）根據反應的方程式可知SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，消耗的n（Na₂S₂O₃）=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol，
根據關系式計算樣品中n（SeO₂）=0.005mol×$\frac{1}{4}$=0.00125mol，
故SeO₂的質量為0.00125mol×111g/mol=0.13875g，
所以樣品中SeO₂的質量分數為：$\frac{0.13875g}{0.1500g}$×100%=92.50%，
故答案為：92.50%．

點評 本題考查氧化還原反應有關知識，涉及氧化性強弱比較、氧化還原反應配平、電子轉移表示、氧化還原反應滴定計算等，難度中等，注意（4）中根據關系式的計算．