Question

（2011?上海模擬）氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程．下面是一個發生還原過程的反應式：
NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O
在下列四種物質KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中的一種物質（甲）中滴加少量稀硝酸能使上述還原過程發生．
（1）寫出并配平該氧化還原反應的化學方程式，標出電子轉移的方向和數目：

（2）上述反應中

HNO₃

被還原，還原劑是

KI

．
（3）反應生成0.3mol H₂O，則轉移電子的數目為

0.45N_A

個．
（4）若反應后還生成KIO₃，且其它物質保持不變，則反應中氧化劑與還原劑的物質的量之比將

增大

（填“增大”、“減小”、“不變”或“不能確定”）．

Answer 1

分析：（1）先選擇還原劑，再根據氧化還原反應方程式中得失電子數相等配平，根據化合價變化結合氧化劑與還原劑之間電子守恒標注轉移電子；
（2）根據化合價的變化判斷；化合價升高的元素被氧化，化合價降低的物質做氧化劑，化合價升高的物質為還原劑；
（3）根據反應8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O計算生成0.3mol H₂O，轉移電子的數目；
（4）反應中還原劑與氧化劑物質的量之比為3，若反應后還生成KIO₃，說明氧化產物的化合價升高，據此解答．

解答：解：（1）NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O，該反應中硝酸發生還原反應，所以所選的物質必須具有還原性，KMnO₄、Fe₂（SO₄）₃具有氧化性，Na₂CO₃和酸不發生氧化還原反應；所給四種物質中只有KI具有還原性，則氧化反應應為I^-被氧化，NO₃^-被還原，所以得失電子的最小公倍數是6，其它元素根據原子守恒配平，8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O，所以含電子轉移的方向和數目氧化還原反應的化學方程式為，
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，所以硝酸體現了氧化性，是氧化劑；KI和硝酸反應，KI中碘元素失電子，所以還原劑是KI，
故答案為：HNO₃；KI；
（3）根據（1）中含電子轉移的方向和數目氧化還原反應的化學方程式知若反應生成了4molH₂O，則轉移6mol電子，生成0.3molH₂O，則反應中轉移電子的物質的量：
8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O    轉移電子
                             4mol          6N_A       
                               0.3mol        X
生成0.3molH₂O則轉移電子的數目為X=

0.3mol×6NA

4mol

=0.45N_A，
故答案為：0.45N_A；
（4）原反應氧化產物為I₂，I₂中碘的化合價為0，若反應后還生成KIO₃，且其它物質保持不變，KIO₃中碘元素的化合價為+5價，說明氧化產物的化合價升高，依據化合價變化和電子守恒，則反應中需氧化劑量變大，氧化劑與還原劑的物質的量之比將增大，
故答案為：增大．

點評：本題考查了氧化還原反應方程式的配平和反應方程式的有關計算，抓住碘元素在該反應中的失電子數是解答的關鍵，題目難度中等．