Question

【題目】中國自古有“信口雌黃”、“雄黃入藥”之說。雄黃（As4S4）和雌黃（As2S3）是提取砷的主要礦物原料，二者在自然界中共生，早期都曾用作繪畫顏料，因都有抗病毒療效也用來入藥。根據題意完成下列填空：

（1） 砷元素有+2、+3兩種常見價態。As2S3和SnCl2在鹽酸中反應轉化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體，寫出該反應的化學方程式_____________________。

（2） 上述反應中的氧化劑是___________；氧化產物是___________；反應產生的H2S氣體可用____________吸收。

（3）As2S3和HNO3有如下反應：As2S3+10H++ 10NO3—=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O。若生成1mol H3AsO4，則反應中轉移電子的物質的量為___________；若將該反應設計成一原電池，則NO2應該在___________（填“正極”或“負極”）附近逸出。

（4）若反應產物NO2與11.2LO2（標準狀況）混合后用水吸收全部轉化成濃HNO3，然后與過量的碳反應，寫出碳與濃硝酸反應的化學方程式__________________；所產生的CO2的量___________（選填編號）。

A．小于0.5mol B．等于0.5mol C．大于0.5mol D．無法確定

Answer 1

【答案】（1）2As2S3+2SnCl2+4HCl==As4S4+2SnCl4+2H2S↑（2分）

（2）As2S3（1分）；SnCl4（1分）；NaOH溶液或CuSO4溶液（1分）（3）5mol（1分）；正極（1分）

（4）C+4HNO3（濃CO2↑+4NO2↑+2H2O（2分）；A（1分）

【解析】

試題分析：（1）As2S3和SnCl2在鹽酸中反應轉化為As4S4和SnCl4并放出H2S氣體，反應的方程式為2As2S3+2SnCl2+4HCl＝As4S4+2SnCl4+2H2S↑；

（2）因在該反應中As2S3中As元素的化合價降低，則As2S3為氧化劑；SnCl2是還原劑，則SnCl4是氧化產物；H2S為酸性氣體，可用NaOH溶液吸收，硫化銅不溶于酸，也可以硫酸銅溶液吸收；

（3）反應As2S3+10H++ 10NO3—=2H3AsO4+3S+10NO2↑+ 2H2O中，As元素化合價由+3價升高到+5價，S元素化合價由-2價升高到0價，若生成1mol H3AsO4，轉移電子數為1mol×（5-3）+3mol×（0+2）＝5mol；N元素化合價由+5降低為+4，反應中NO3-發生還原反應生成NO2，則NO2在正極析出；

（4）碳與濃硝酸反應的化學方程式為C+4HNO3（濃CO2↑+4NO2↑+2H2O；由NO2與11.2LO2混合后用水吸收全部轉化成濃HNO3，濃硝酸與碳反應生成二氧化碳與二氧化氮，若反應得到硝酸能與碳完全反應，縱觀整個過程，氧氣獲得電子等于碳失去電子，氧氣的物質的量為11.2L÷22.4L/mol＝0.5mol，根據電子轉移守恒，反應碳的物質的量為0.5mol×4/4＝0.5mol，但隨著反應到進行，硝酸的濃度會降低，而稀硝酸不與碳反應，則產生的CO2的量小于0.5mol，答案選A。