Question

【題目】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_______。

（2）上述反應中的氧化劑是_______，反應產生的氣體可用_______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_______。若將該反應設計成原電池，則NO2應該在____（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____（選填編號）。

a．小于0.5 mol b．等于0.5 mol c．大于0.5 mol d．無法確定

Answer 1

【答案】1:1 As2S3 氫氧化鈉溶液（或者硫酸銅溶液） 10mol 正極 a

【解析】

（1）As2S3中As為+3價，As4S4中As為+2價，SnCl2中Sn為+2價，SnCl4中Sn為+4價，根據關系式：SnCl2～SnCl4～2e－，2As2S3～As4S4～4e－，根據電子守恒，所以n（As2S3）∶n（SnCl2）＝2∶（1×2）＝1∶1�；驅懗鋈缦屡淦降幕瘜W方程式：2As2S3+2SnCl2+4HCl=As4S4+2SnCl4+2H2S↑。

（2）化合價降低作氧化劑，所以As2S3是氧化劑。H2S可以用NaOH或CuSO4溶液吸收。

（3）在該反應中As和S的化合價均升高，一共失去的電子為2×2+3×2＝10個，只有N元素的化合價降低，降低總數為10×（5－4）＝10，所以該反應轉移10個電子，有如下關系式：2H3AsO4～10e－，所以當生成2 mol H3AsO4時轉移電子的物質的量為10 mol。原電池的負極發(fā)生氧化反應，正極發(fā)生還原反應，NO2是還原產物，所以NO2在正極附近逸出。

（4）標準狀況下11.2 L O2的物質的量為0.5 mol，根據反應：4NO2+O2+2H2O=4HNO3，所以產生的HNO3的物質的量為2 mol，根據反應C+4HNO3（濃）CO2↑+2NO2↑+2H2O，若2 mol濃硝酸完全反應，則應生成0.5 mol CO2，而隨著反應的進行，硝酸的濃度逐漸降低，當變成稀硝酸時，不再和C反應，所以產生的CO2的量小于0.5 mol。