Question

10．已知As₄S₄和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，反應產生的氣體可氫氧化鈉溶液或硫酸銅溶液用吸收．
（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10mol．若將該反應設計成一原電池，則NO₂應該在正極極附近逸出．
（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（涂卡22題）．
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）根據反應物和生成物來分析反應，則利用氧化還原反應反應中得失電子守恒來分析完全反應的物質的量之比來解答；
（2）根據反應物中某元素化合價的降低來分析氧化劑，并利用氣體的性質來分析氣體的吸收；
（3）根據氧化還原反應中生成的H₃AsO₄的物質的量與轉移電子數的關系來計算，利用原電池中正極發(fā)生還原反應，則某元素的化合價降低來解答；
（4）根據NO₂與11.2L O₂（混合后用水吸收全部轉化成濃HNO₃，再利用碳與濃硝酸的反應來分析解答．

解答 解：（1）As₂S₃和SnCl₂在鹽酸中反應轉化為As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S氣體，則反應為2As₂S₃+2SnCl₂+4HCl=As₄S₄+2SnCl₄+2H₂S，
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，則二者的物質的量之比是1：1，
故答案為：1：1；
（2）因As₂S₃在該反應中As元素的化合價降低，則As₂S₃為氧化劑，又H₂S是還原性氣體可用堿液吸收或硫酸銅溶液吸收，
故答案為：As₂S₃；氫氧化鈉溶液或硫酸銅溶液；
（3）由反應As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O可知，As₂S₃作還原劑，轉移電子數為2×（5-3）+3×（0+2）=10，
則生成2molH₃AsO₄時反應中轉移電子的物質的量為10mol，又原電池中正極發(fā)生還原反應，則某元素的化合價降低，由反應可知N元素的
化合價由+5降低到+4，則NO₂屬于還原產物，在正極生成，
故答案為：10mol；正極；
（4）由NO₂與11.2LO₂混合后用水吸收全部轉化成濃HNO₃，則4NO₂+O₂+2H₂0═4HNO₃，氧氣的物質的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
則由反應可知硝酸的物質的量為0.5mol×4=2mol，
若硝酸完全反應，則根據電子守恒可知生成CO₂的量是0.5mol×$\frac{4}{4}$=0.5mol，
但考慮到隨著反應到進行，硝酸的濃度會降低而稀硝酸不與碳反應，則產生的CO₂的量小于0.5mol，
故答案為：a．

點評 本題考查氧化還原反應中的有關計算，明確物質中元素的化合價、電子守恒、物質的性質是解答的關鍵，并注意化學反應的發(fā)生對物質濃度的要求來解答即可．