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2mol H₃AsO₄，则反应中转移电子的物质的量为_______。若将该反应设计成原电池，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____（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（或者硫酸铜溶液）

（3）10mol     正极      （4）a

【解析】（1）Sn元素的化合价从＋2价升高到＋4价，而As元素的化合价从＋3价降低到＋2价，所以根据电子的读数守恒可知，As2S3和SnCl2的物质的量之比为1︰1.

（2）化合价降低的是氧化剂，所以As2S3 是氧化剂。硫化氢有毒，可用氢氧化钠溶液吸收。

（3）As2S3 中As的化合价从＋3价升高到＋5价，而S原子的化合价从－2价升高到0价，因此生成2mol H3AsO4，则反应中转移电子的物质的量为2×2＋3×2＝10mol。NO2是还原产物，应该在正极逸出。

（4）根据反应式4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，生成浓硝酸是2mol。由于在随着反应的进行，硝酸的浓度会降低，稀硝酸不能氧化碳，所以所产生的CO2的量小于0.5 mol，答案选a。