Question

将5.05gKNO₃加到含FeSO₄0.33mol的稀硫酸溶液中，充分反应后再通入0.09molCl₂，恰好将剩余的Fe²⁺全部氧化，通过计算确定（要计算过程）：
（1）写出氯气发生反应的离子方程式标出电子转移的方向和数目；
（2）求KNO₃被还原后氮的化合价．

Answer 1

分析：（1）氯气与Fe²⁺反应生成Fe³⁺与Cl^-，反应离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-，根据化合价判断转移电子数目与方向．
（2）5.05gKNO₃的物质的量为

5.05g

101g/mol

=0.05mol，由2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-可知，0.09molCl₂能氧化Fe²⁺为2×0.09mol=0.18mol，所以NO₃^-氧化的Fe²⁺为0.33mol-0.18mol=0.15mol，根据电子转移计算KNO₃被还原后氮的化合价．
3Fe²⁺+5NO₃^-+H⁺═3Fe³⁺+5NO↑+10H₂O．

解答：解：（1）氯气与Fe²⁺反应生成Fe³⁺与Cl^-，反应离子方程式为2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-，标出电子转移的方向和数目为．

故答案为：．
（2）5.05gKNO₃的物质的量为

5.05g

101g/mol

=0.05mol，由2Fe²⁺+Cl₂=Fe³⁺+2Cl^-可知，0.09molCl₂能氧化Fe²⁺为2×0.09mol=0.18mol，所以NO₃^-氧化的Fe²⁺为0.33mol-0.18mol=0.15mol，令N元素在还原产物中的化合价为x，根据电子转移有0.05mol×（5-x）=0.15mol×（3-2），解得x=2．
答：KNO₃被还原后氮的化合价为+2．

点评：考查氧化还原反应电子转移数目表示、氧化还原反应计算，难度中等，清楚反应过程是计算关键，注意氧化还原反应中根据电子转移计算．