Question

3．二氧化硒（SeO₂）是一種氧化劑，其被還原后的單質(zhì)硒可能成為環(huán)境污染物，通過與濃HNO₃或濃H₂SO₄反應(yīng)生成SeO₂以回收Se．
完成下列填空：
（1）Se的原子序數(shù)為34，元素Se在元素周期表中的位置為第四周期第VIA族
（2）Se和濃HNO₃反應(yīng)的還原產(chǎn)物為NO和NO₂，且NO和NO₂的物質(zhì)的量之比為1：1，寫出Se和濃HNO₃的反應(yīng)方程式Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑；生成1mol SeO₂轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4N_A．
（3）已知：Se+2H₂SO_4（濃）→2SO₂↑+SeO₂+2H₂O            2SO₂+SeO₂+2H₂O→Se+2SO₄^2-+4H⁺
SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂．
（4）回收得到的SeO₂的含量，可以通過下面的方法測(cè)定：
①SeO₂+KI+HNO₃→Se+I₂+KNO₃+H₂O
②I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI
配平方程式①，并用單線橋標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
（5）實(shí)驗(yàn)中，準(zhǔn)確稱量SeO₂樣品0.1500g，消耗了0.2000mol/L的Na₂S2O₃溶液25.00mL，所測(cè)定的樣品中SeO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為92.5%．

Answer 1

分析 （1）Se的原子序數(shù)為34，核外有34個(gè)電子，分四層排布，最外層含有6個(gè)電子；
（2）利用題中信息可知Se與濃HNO₃反應(yīng)，Se被氧化為+4價(jià)的H₂SeO₃，HNO₃還原為NO與NO₂，利用電子守恒和限定條件（生成NO與NO₂的物質(zhì)的量之比為1：1，即二者計(jì)量系數(shù)比為1：1）可得方程式；Se轉(zhuǎn)化為SeO₂，失去4個(gè)電子；
（3）在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的，而還原劑的還原性強(qiáng)于還原產(chǎn)物的；
（4）反應(yīng)①中I^-失去電子生成I₂，共升高2價(jià)，SeO₂中+4價(jià)Se得到單質(zhì)還原為單質(zhì)Se，共降低4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為4，進(jìn)而確定各物質(zhì)的量的系數(shù)配平方程式，確定轉(zhuǎn)移電子數(shù)目，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（5）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，根據(jù)n=cV計(jì)算消耗的n（Na₂S₂O₃），根據(jù)關(guān)系式計(jì)算樣品中n（SeO₂），再根據(jù)m=nM計(jì)算SeO₂的質(zhì)量，進(jìn)而計(jì)算樣品中SeO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）Se的原子序數(shù)為34，核外有34個(gè)電子，分四層排布，最外層含有6個(gè)電子，則Se位于第四周期第VIA族；
故答案為：第四周期第VIA族；
（2）利用題中信息可知Se與濃HNO₃反應(yīng)，Se被氧化為+4價(jià)的H₂SeO₃，HNO₃還原為NO與NO₂，生成NO與NO₂的物質(zhì)的量之比為1：1，即二者計(jì)量系數(shù)比為1：1，令二者系數(shù)為1，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒可知，Se的系數(shù)為$\frac{1×3+1×1}{4}$=1，故反應(yīng)方程式為Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑，Se轉(zhuǎn)化為SeO₂，失去4個(gè)電子，則生成1mol SeO₂轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為4N_A；
故答案為：Se+2HNO₃（濃）=H₂SeO₃+NO↑+NO₂↑；4；
（3）在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的，所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，SeO₂、H₂SO₄（濃）、SO₂的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂，
故答案為：H₂SO₄（濃）＞SeO₂＞SO₂；
（4）反應(yīng)①中I^-失去電子生成I₂，共升高2價(jià)，SeO₂中+4價(jià)Se得到單質(zhì)還原為單質(zhì)Se，共降低4價(jià)，化合價(jià)升降最小公倍數(shù)為4，故KI的系數(shù)為4，I₂的系數(shù)為2，SeO₂、Se的系數(shù)都是1，KNO₃的硝酸為4，HNO₃為4，H₂O為2，配平并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，
故答案為：；
（5）根據(jù)反應(yīng)的方程式可知SeO₂～2I₂～4Na₂S₂O₃，消耗的n（Na₂S₂O₃）=0.2000 mol/L×0.025L=0.005mol，根據(jù)關(guān)系式計(jì)算樣品中n（SeO₂）=0.005mol×$\frac{1}{4}$=0.00125mol，故SeO₂的質(zhì)量為0.00125mol×111g/mol=0.13875g，所以樣品中SeO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.13875g}{0.1500g}$×100%=92.5%，
故答案為：92.5%．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)知識(shí)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和計(jì)算能力的考查，本題涉及氧化性強(qiáng)弱比較、氧化還原反應(yīng)配平、電子轉(zhuǎn)移表示、氧化還原反應(yīng)滴定計(jì)算等，難度中等，注意（4）中根據(jù)關(guān)系式的計(jì)算．