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

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。

答案　(1)1∶1　(2)As₂S₃　氢氧化钠溶液(或硫酸铜溶液)　(3)10 mol　正极　(4)a