Question

8．雄黄（As₄S₄）和雌黄（As₂S₃）是提取砷的主要矿物原料，二者在自然界中共生．根据题意完成下列填空：
（1）As₂S₃和SnCl₂在盐酸中反应转化为As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S气体．若As₂S₃和SnCl₂正好完全反应，As₂S₃和SnCl₂的物质的量之比为1：1．
（2）上述反应中的氧化剂是As₂S₃，反应产生的气体可用NaOH溶液吸收．
（3）As₂S₃和HNO₃有如下反应：As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O
若生成2mol H₃AsO₄，则反应中转移电子的物质的量为10mol．若将该反应设计成一原电池，则NO₂应该在正极（填“正极”或“负极”）附近逸出．
（4）若反应产物NO₂与11.2L O₂（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO₃，然后与过量的碳反应，所产生的CO₂的量 a（选填编号）．
a．小于0.5mol    b．等于0.5mol    c．大于0.5mol    d．无法确定．

Answer 1

分析 （1）As₂S₃和SnCl₂在盐酸中反应转化为As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S气体，反应的方程式为2As₂S₃+2SnCl₂+4HCl=As₄S₄+2SnCl₄+2H₂S↑，可根据方程式或化合价的变化判断；
（2）根据反应物中某元素化合价的升高来分析还原剂，并利用气体的性质来分析气体的吸收，离子反应方程式为：H₂S+2OH^-=2H₂O+S^2-、S^2-+H₂S=2HS^-；
（3）As₂S₃和浓HNO₃反应生成H₃AsO₄、S和NO₂，所以反应的化学方程式为：As₂S₃+10HNO₃═2H₃AsO₄+3S↓+10NO₂↑+2H₂O，根据化合价升降用单线桥法表示电子转移的方向和数目；
（4）后阶段生成NO、NO₂、N₂O₄，生成的气体恰好与11.2L O₂（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO₃，然后与过量的碳在加热时反应仍生成二氧化氮，相当于一氧化氮和碳失电子给0.5mol的氧气得电子，利用得失电子守恒来分析解答．

解答 解：（1）根据电子得失守恒知1molAs₂S₃作氧化剂得到2mol电子，而1molSnCl₂作还原剂失去2mol电子，所以二者的物质的量之比是1：1，故答案为：1：1；
（2）反应中SnCl₂中的Sn元素化合价升高，SnCl₂为还原剂，As₂S₃作氧化剂，H₂S为酸性气体，可用NaOH溶液吸收，离子反应方程式为：H₂S+2OH^-=2H₂O+S^2-、S^2-+H₂S=2HS^-，故答案为：As₂S₃；NaOH溶液；
（3）As₂S₃和浓HNO₃反应生成H₃AsO₄、S和NO₂，所以反应的化学方程式为：As₂S₃+10HNO₃═2H₃AsO₄+3S↓+10NO₂↑+2H₂O，用单线桥法表示电子转移的方向和数目为：，若生成2mol H₃AsO₄，则反应中转移电子的物质的量为10mol，若将该反应设计成一原电池，在原电池的正极上硝酸根发生得电子的还原反应，产生二氧化氮，则NO₂应该在正极附近逸出，故答案为：10mol；正极；
（4）后阶段生成NO、NO₂、N₂O₄，生成的气体恰好与11.2L O₂（标准状况）混合后用水吸收全部转化成浓HNO₃，然后与过量的碳在加热时反应仍生成二氧化氮，相当于一氧化氮和碳失电子给0.5mol的氧气得电子，利用得失电子守恒，4n（O₂）=4n（C）+2n（NO），因为：2n（NO）＞0，所以4n（O₂）＞4n（C），即n（C）＜n（O₂）=0.5，则产生的CO₂的量小于0.5mol，
故选a．

点评 本题考查氧化还原反应、混合物计算等知识，难度中等，侧重考查学生的分析思维能力与解题方法技巧，注意利用守恒法进行解答．