Question

（2011?上海模拟）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程．下面是一个发生还原过程的反应式：
NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O
在下列四种物质KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中的一种物质（甲）中滴加少量稀硝酸能使上述还原过程发生．
（1）写出并配平该氧化还原反应的化学方程式，标出电子转移的方向和数目：

（2）上述反应中

HNO₃

被还原，还原剂是

KI

．
（3）反应生成0.3mol H₂O，则转移电子的数目为

0.45N_A

个．
（4）若反应后还生成KIO₃，且其它物质保持不变，则反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比将

增大

（填“增大”、“减小”、“不变”或“不能确定”）．

Answer 1

分析：（1）先选择还原剂，再根据氧化还原反应方程式中得失电子数相等配平，根据化合价变化结合氧化剂与还原剂之间电子守恒标注转移电子；
（2）根据化合价的变化判断；化合价升高的元素被氧化，化合价降低的物质做氧化剂，化合价升高的物质为还原剂；
（3）根据反应8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O计算生成0.3mol H₂O，转移电子的数目；
（4）反应中还原剂与氧化剂物质的量之比为3，若反应后还生成KIO₃，说明氧化产物的化合价升高，据此解答．

解答：解：（1）NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O，该反应中硝酸发生还原反应，所以所选的物质必须具有还原性，KMnO₄、Fe₂（SO₄）₃具有氧化性，Na₂CO₃和酸不发生氧化还原反应；所给四种物质中只有KI具有还原性，则氧化反应应为I^-被氧化，NO₃^-被还原，所以得失电子的最小公倍数是6，其它元素根据原子守恒配平，8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O，所以含电子转移的方向和数目氧化还原反应的化学方程式为，
故答案为：；
（2）HNO₃ →NO，N元素得电子化合价降低，生成一个NO分子硝酸需得3个电子，所以硝酸体现了氧化性，是氧化剂；KI和硝酸反应，KI中碘元素失电子，所以还原剂是KI，
故答案为：HNO₃；KI；
（3）根据（1）中含电子转移的方向和数目氧化还原反应的化学方程式知若反应生成了4molH₂O，则转移6mol电子，生成0.3molH₂O，则反应中转移电子的物质的量：
8HNO₃（稀）+6KI=6KNO₃+2NO↑+3I₂+4H₂O    转移电子
                             4mol          6N_A       
                               0.3mol        X
生成0.3molH₂O则转移电子的数目为X=

0.3mol×6NA

4mol

=0.45N_A，
故答案为：0.45N_A；
（4）原反应氧化产物为I₂，I₂中碘的化合价为0，若反应后还生成KIO₃，且其它物质保持不变，KIO₃中碘元素的化合价为+5价，说明氧化产物的化合价升高，依据化合价变化和电子守恒，则反应中需氧化剂量变大，氧化剂与还原剂的物质的量之比将增大，
故答案为：增大．

点评：本题考查了氧化还原反应方程式的配平和反应方程式的有关计算，抓住碘元素在该反应中的失电子数是解答的关键，题目难度中等．