Question

9．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．
（1）As₂S₃和SnCl₂在盐酸中反应转化为As₄S₄和SnCl₄并放出H₂S气体．上述反应中的氧化剂是As₂S₃，反应产生的气体可用氢氧化钠（或硫酸铜溶液）吸收．
（2）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．若将该反应生成的气体用烧碱溶液吸收，则该反应的离子方程式为NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O．
（3）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，反应的化学方程式为C+4HNO₃=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O，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）根据反应物中某元素化合价的降低来分析氧化剂，并利用气体的性质来分析气体的吸收；
（2）根据氧化还原反应中生成的H₃AsO₄的物质的量与转移电子数的关系来计算；NO₂与NaOH溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠；
（3）根据NO₂与11.2L O₂（混合后用水吸收全部转化成浓HNO₃，再利用碳与浓硝酸的反应来分析解答．

解答 解：（1）因As₂S₃在该反应中As元素的化合价降低，则As₂S₃为氧化剂，又H₂S是还原性气体可用碱液吸收或硫酸铜溶液吸收，
故答案为：As₂S₃；氢氧化钠（或硫酸铜溶液）；
（2）由反应As₂S₃+10H⁺+10NO₃^-=2H₃AsO₄+3S+10NO₂↑+2H₂O可知，As₂S₃作还原剂，转移电子数为2×（5-3）+3×（0+2）=10，
则生成2molH₃AsO₄时反应中转移电子的物质的量为10mol；NO₂与NaOH溶液反应生成硝酸钠和亚硝酸钠，其反应的离子方程式为：NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O；
故答案为：10mol；NO₂+2OH^-=NO₂^-+NO₃^-+H₂O；
（3）由NO₂与11.2LO₂混合后用水吸收全部转化成浓HNO₃，则4NO₂+O₂+2H₂0═4HNO₃，氧气的物质的量为$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=0.5mol，
则由反应可知硝酸的物质的量为0.5mol×4=2mol；
C与浓硝酸反应生成二氧化碳和二氧化氮、水，其反应方程式为：C+4HNO₃=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；
若硝酸完全反应，则根据电子守恒可知生成CO₂的量是0.5mol×$\frac{4}{4}$=0.5mol，
但考虑到随着反应到进行，硝酸的浓度会降低而稀硝酸不与碳反应，则产生的CO₂的量小于0.5mol，
故答案为：C+4HNO₃=CO₂↑+4NO₂↑+2H₂O；a．

点评 本题考查氧化还原反应中的有关计算，明确物质中元素的化合价、电子守恒、物质的性质是解答的关键，并注意化学反应的发生对物质浓度的要求来解答即可．