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________。
(2)上述反應(yīng)中的氧化劑是________,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體可用________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________。若將該反應(yīng)設(shè)計成原電池,則NO2應(yīng)該在________(填“正極”或“負極”)附近逸出。
(4)若反應(yīng)產(chǎn)物NO2與11.2L O2(標準狀況)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________(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
1:1 As2S3 氫氧化鈉溶液(或者硫酸銅溶液) 10mol 正極 a
(1)Sn元素的化合價從+2價升高到+4價,而As元素的化合價從+3價降低到+2價,所以根據(jù)電子的讀數(shù)守恒可知,As2S3和SnCl2的物質(zhì)的量之比為1︰1.
(2)化合價降低的是氧化劑,所以As2S3是氧化劑。硫化氫有毒,可用氫氧化鈉溶液吸收。
(3)As2S3 中As的化合價從+3價升高到+5價,而S原子的化合價從-2價升高到0價,因此生成2mol H3AsO4,則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為2×2+3×2=10mol。NO2是還原產(chǎn)物,應(yīng)該在正極逸出。
(4)根據(jù)反應(yīng)式4NO2+O2+2H2O=4HNO3,生成濃硝酸是2mol。由于在隨著反應(yīng)的進行,硝酸的濃度會降低,稀硝酸不能氧化碳,所以所產(chǎn)生的CO2的量小于0.5 mol,答案選a。