Question

氧化還原反應(yīng)中實際上包含氧化和還原兩個過程．下面是一個發(fā)生還原過程的反應(yīng)式：
NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O
在下列四種物質(zhì)KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中的一種物質(zhì)（甲）中滴加少量稀硝酸能使上述還原過程發(fā)生．
（1）寫出并配平該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式，標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：______
（2）上述反應(yīng)中______被還原，還原劑是______．
（3）反應(yīng)生成0.3mol H₂O，則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為______個．
（4）若反應(yīng)后還生成KIO₃，且其它物質(zhì)保持不變，則反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比將______（填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）．

Answer 1

解：（1）NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O，該反應(yīng)中硝酸發(fā)生還原反應(yīng)，所以所選的物質(zhì)必須具有還原性，KMnO₄、Fe₂（SO₄）₃具有氧化性，Na₂CO₃和酸不發(fā)生氧化還原反應(yīng)；所給四種物質(zhì)中只有KI具有還原性，則氧化反應(yīng)應(yīng)為I^-被氧化，NO₃^-被還原，所以得失電子的最小公倍數(shù)是6，其它元素根據(jù)原子守恒配平，8HNO₃（�。�+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O，所以含電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為，
故答案為：；
（2）HNO₃ →NO，N元素得電子化合價降低，生成一個NO分子硝酸需得3個電子，所以硝酸體現(xiàn)了氧化性，是氧化劑；KI和硝酸反應(yīng)，KI中碘元素失電子，所以還原劑是KI，
故答案為：HNO₃；KI；
（3）根據(jù)（1）中含電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式知若反應(yīng)生成了4molH₂O，則轉(zhuǎn)移6mol電子，生成0.3molH₂O，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量：
8HNO₃（�。�+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O 轉(zhuǎn)移電子
4mol 6N_A
0.3mol X
生成0.3molH₂O則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為X==0.45N_A，
故答案為：0.45N_A；
（4）原反應(yīng)氧化產(chǎn)物為I₂，I₂中碘的化合價為0，若反應(yīng)后還生成KIO₃，且其它物質(zhì)保持不變，KIO₃中碘元素的化合價為+5價，說明氧化產(chǎn)物的化合價升高，依據(jù)化合價變化和電子守恒，則反應(yīng)中需氧化劑量變大，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比將增大，
故答案為：增大．
分析：（1）先選擇還原劑，再根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式中得失電子數(shù)相等配平，根據(jù)化合價變化結(jié)合氧化劑與還原劑之間電子守恒標(biāo)注轉(zhuǎn)移電子；
（2）根據(jù)化合價的變化判斷；化合價升高的元素被氧化，化合價降低的物質(zhì)做氧化劑，化合價升高的物質(zhì)為還原劑；
（3）根據(jù)反應(yīng)8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O計算生成0.3mol H₂O，轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目；
（4）反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3，若反應(yīng)后還生成KIO₃，說明氧化產(chǎn)物的化合價升高，據(jù)此解答．
點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)方程式的配平和反應(yīng)方程式的有關(guān)計算，抓住碘元素在該反應(yīng)中的失電子數(shù)是解答的關(guān)鍵，題目難度中等．