Question

11．硒和硫是同一主族元素，二氧化硒（SeO₂）是一种氧化剂，其被还原后的单质硒可能成为环境污染物，通过与浓HNO₃或浓H₂SO₄反应生成SeO₂以回收Se．完成下列填空：
（1）Se和浓HNO₃反应的氧化产物为H₂SeO₃还原产物为NO和NO₂，且NO和NO₂的物质的量之比为1：1，写出Se和浓HNO₃的反应方程式：Se+2HNO₃（浓）═H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑．
（2）已知：Se+2H₂SO₄（浓）═2SO₂↑+SeO₂+2H₂O；2SO₂+SeO₂+2H₂O═Se+2SO₄^2-+4H⁺则SeO₂、H₂SO₄（浓）、SO₂的氧化性由强到弱的顺序是H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂．
（3）回收得到的SeO₂的含量，可以通过下面的方法测定：
①1 SeO₂+4  KI+4 HNO₃→1Se+2 I₂+4  KNO₃+2 H₂O
②I₂+2Na₂S₂O₃→Na₂S₄O₆+2NaI
配平方程式①，标出电子转移的方向和数目．
（4）实验中，准确称量SeO₂样品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na₂S₂O₃溶液25.00mL，所测定的样品中SeO₂的质量分数为92.50%．

Answer 1

分析 （1）利用题中信息可知Se与浓HNO₃反应，Se被氧化为+4价的H₂SeO₃，HNO₃还原为NO与NO₂，利用电子守恒和限定条件（生成NO与NO₂的物质的量之比为1：1，即二者计量系数比为1：1）可得方程式；
（2）在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的，而还原剂的还原性强于还原产物的；
（3）反应①中I^-失去电子生成I₂，共升高2价，SeO₂中+4价Se得到单质还原为单质Se，共降低4价，化合价升降最小公倍数为4，进而确定各物质的量的系数配平方程式，确定转移电子数目，标出电子转移的方向和数目；
（4）根据反应的方程式可知，SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，根据n=cV计算消耗的n（Na₂S₂O₃），根据关系式计算样品中n（SeO₂），再根据m=nM计算SeO₂的质量，进而计算样品中SeO₂的质量分数．

解答 解：（1）利用题中信息可知Se与浓HNO₃反应，Se被氧化为+4价的H₂SeO₃，HNO₃还原为NO与NO₂，生成NO与NO₂的物质的量之比为1：1，即二者计量系数比为1：1，令二者系数为1，根据电子转移守恒可知，Se的系数为$\frac{1×3+1×1}{4}$=1，故反应方程式为：Se+2HNO₃（浓）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑，
故答案为：Se+2HNO₃（浓）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑；
（2）在氧化还原反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的，所以根据反应的方程式可知，SeO₂、H₂SO₄（浓）、SO₂的氧化性由强到弱的顺序是H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂，故答案为：H₂SO₄（浓）＞SeO₂＞SO₂；
（3）反应①中I^-失去电子生成I₂，共升高2价，SeO₂中+4价Se得到单质还原为单质Se，共降低4价，化合价升降最小公倍数为4，故KI的系数为4，I₂的系数为2，SeO₂、Se的系数都是1，KNO₃的系数为4，H₂O的系数为2，配平并标出电子转移的方向和数目为：，
故答案为：1，4，4，1，2，4，2；；
（4）根据反应的方程式可知SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，消耗的n（Na₂S₂O₃）=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol，
根据关系式计算样品中n（SeO₂）=0.005mol×$\frac{1}{4}$=0.00125mol，
故SeO₂的质量为0.00125mol×111g/mol=0.13875g，
所以样品中SeO₂的质量分数为：$\frac{0.13875g}{0.1500g}$×100%=92.50%，
故答案为：92.50%．

点评 本题考查氧化还原反应有关知识，涉及氧化性强弱比较、氧化还原反应配平、电子转移表示、氧化还原反应滴定计算等，难度中等，注意（4）中根据关系式的计算．