Question

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        。

(2)上述反应中的氧化剂是        ，反应产生的气体可用        吸收。

(3)As₂S₃和HNO₃有如下反应：

As₂S₃＋10H^＋＋10NO₃^－=2H₃AsO₄＋3S＋10NO₂↑＋2H₂O若生成2 mol H₃ AsO₄，则反应中转移电子的物质的量为        。若将该反应设计成一原电池，则NO₂应该在        (填“正极”或“负极”)附近逸出。

(4)若反应产物NO₂和11.2 L 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        (选填编号)。

a．小于0.5 mol         b．等于0.5 mol

c．大于0.5 mol         d．无法确定

Answer

(1)1∶1

(2)As2S3 氢氧化钠溶液(或硫酸铜溶液)

(3)10 mol 正极

(4)a

【解析】(1)As在As2S3中的化合价为＋3，在As4S4中的化合价为＋2，每摩As2S3转化为As4S4时得到2 mol e－，而每摩SnCl2转化为SnCl4时失去2 mol e－，故二者在反应时物质的量之比为1∶1。(2)H2S既可与NaOH溶液反应，又能与CuSO4溶液反应。(3)当生成2 mol H3AsO4时，同时生成了3 mol S，二者共失去电子10 mol。HNO3在反应中作氧化剂，在正极上发生反应，所以NO2应在正极上生成。(4)根据反应4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3可知，反应共生成2 mol HNO3，浓HNO3与碳反应时的物质的量之比为4∶1，所以2 mol HNO3如完全反应可生成CO2 0.5 mol。但由于硝酸的浓度降低到一定程度时，碳就不再与硝酸反应，所以实际产生CO2的物质的量应小于0.5 mol。