Question

氧化還原反應(yīng)實(shí)際上包括氧化反應(yīng)和還原反應(yīng)兩個(gè)過程（即兩個(gè)半反應(yīng)），某體系的一個(gè)半反應(yīng)為：NO₃^-+4H⁺+3e-═NO↑+2H₂O．該氧化還原反應(yīng)中的還原劑是下列四種物質(zhì)中的一種：KMnO₄，Na₂CO₃，KI，F(xiàn)e₂（SO₄）₃．
（1）若氧化產(chǎn)物為單質(zhì)，則氧化反應(yīng)（半反應(yīng)）可以表示為______
（2）該氧化還原反應(yīng)的離子方程式為______；
（3）若反應(yīng)生成了0.3molH₂O，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為______mol
（4）某學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行上述氧化還原反應(yīng)時(shí)測(cè)得還原劑的實(shí)際用量不足氧化劑實(shí)際用量的3/4，試從生成物變化的角度分析可能的原因：______．

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，氧化反應(yīng)為2I^--2e^-=I₂，故答案為：2I^--2e^-=I₂；
（2）將兩個(gè)半反應(yīng)相加可得氧化還原反應(yīng)的離子方程式為2NO₃^-+8H⁺+6I^-=2NO↑+4H₂O+3I₂，故答案為：2NO₃^-+8H⁺+6I^-=2NO↑+4H₂O+3I₂；
（3）有反應(yīng)的離子方程式可知，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)的量為mol=0.45mol，故答案為：0.45；
（4）反應(yīng)中還原劑與氧化劑物質(zhì)的量之比為3，而實(shí)際用量不足氧化劑實(shí)際用量的，說明消耗的硝酸多，KI少，可能原因是硝酸濃度角度，被還原為NO₂，I被氧化為更高化合價(jià)，生成KIO₃等，
故答案為：生成物中可能存在部分NO₂、KIO₃等物質(zhì)．
分析：反應(yīng)NO₃^-+4H⁺+3e-═NO↑+2H₂O中N元素化合價(jià)降低，被還原，題中所給四種物質(zhì)中只有KI具有還原性，則氧化反應(yīng)應(yīng)為I^-被氧化，總反應(yīng)為2NO₃^-+8H⁺+6I^-=2NO↑+4H₂O+3I₂，反應(yīng)中N元素的化合價(jià)降低，I元素的化合價(jià)升高，從化合價(jià)變化的角度計(jì)算電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目．
點(diǎn)評(píng)：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(jì)算，配平方程式時(shí)注意元素化合價(jià)的與物質(zhì)的性質(zhì)之間的關(guān)系，題目難度中等．