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(jù)題意完成下列填空：
（1）As₂S₃和SnCl₂在鹽酸中反應(yīng)轉(zhuǎn)化為As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S氣體．若As₂S₃和SnCl₂正好完全反應(yīng)，As₂S₃和SnCl₂的物質(zhì)的量之比為1：1．
（2）上述反應(yīng)中的氧化劑是As₂S₃，反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用NaOH溶液吸收．
（3）As₂S₃和HNO₃有如下反應(yīng)：As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O
若生成2mol H₃AsO₄，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol．若將該反應(yīng)設(shè)計成一原電池，則NO₂應(yīng)該在正極（填“正極”或“負(fù)極”）附近逸出．
（4）若反應(yīng)產(chǎn)物NO₂與11.2L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后用水吸收全部轉(zhuǎn)化成濃HNO₃，然后與過量的碳反應(yīng)，所產(chǎn)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(yīng)轉(zhuǎn)化為As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S氣體，反應(yīng)的方程式為2As₂S₃+2SnCl₂+4HCl=As₄S₄+2SnCl₄+2H₂S↑，可根據(jù)方程式或化合價的變化判斷；
（2）根據(jù)反應(yīng)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(zhì)來分析氣體的吸收，離子反應(yīng)方程式為：H₂S+2OH^-=2H₂O+S^2-、S^2-+H₂S=2HS^-；
（3）As₂S₃和濃HNO₃反應(yīng)生成H₃AsO₄、S和NO₂，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：As₂S₃+10HNO₃═2H₃AsO₄+3S↓+10NO₂↑+2H₂O，根據(jù)化合價升降用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（4）后階段生成NO、NO₂、N₂O₄，生成的氣體恰好與11.2L O₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后用水吸收全部轉(zhuǎn)化成濃HNO₃，然后與過量的碳在加熱時反應(yīng)仍生成二氧化氮，相當(dāng)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(jù)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(zhì)的量之比是1：1，故答案為：1：1；
（2）反應(yīng)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(yīng)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(yīng)生成H₃AsO₄、S和NO₂，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式為：As₂S₃+10HNO₃═2H₃AsO₄+3S↓+10NO₂↑+2H₂O，用單線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，若生成2mol H₃AsO₄，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol，若將該反應(yīng)設(shè)計成一原電池，在原電池的正極上硝酸根發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，產(chǎn)生二氧化氮，則NO₂應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)狀況）混合后用水吸收全部轉(zhuǎn)化成濃HNO₃，然后與過量的碳在加熱時反應(yīng)仍生成二氧化氮，相當(dāng)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(chǎn)生的CO₂的量小于0.5mol，
故選a．

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