Question

4．某一反应体系中存在下列6种物质：NO、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃，和H₂O．已知存在下列转化关系：HNO₃→NO，请完成下列各题：
（1）该反应的还原剂是FeSO₄，氧化产物是Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃．
（2）反应中1mol氧化剂得到（填“得到”或“失去”）3 mol电子．
（3）当有1mol HNO₃被还原，此时生成标准状况下NO的体积是22.4L．
（4）请写出上述反应对应的离子方程式：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 所给的物质组合中，HNO₃中氮元素化合价位于最高价，具有氧化性，对应还原产物为NO，能将还原性的FeSO₄氧化为Fe₂（SO₄）₃，根据氢原子守恒，水在生成物中，根据化合价升降相等和原子守恒配平后发生的反应，以此解答该题．

解答 解：（1）氧化还原反应的特征为化合价的升降，反应中HNO₃为反应物，具有强氧化性，则NO为生成物，反应中硝酸被还原，为氧化剂，题给物质中元素化合价发生变化的还有Fe，则Fe元素化合价应升高，被氧化，则FeSO₄应为还原剂，被氧化生成Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃，所以Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃为氧化产物，
故答案为：FeSO₄；Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃；
（2）硝酸为氧化剂，在反应中得到电子，由化合价变化可知N元素化合价由+5价降低到+2价，则1mol硝酸反应得到3mol电子，故答案为：得到；3；
（3）当有1mol HNO₃被还原，此时生成NO是1mol，在标准状况下NO的体积是22.4L，故答案为：22.4；
（4）根据电子守恒，氮元素的化合价降低了3价，铁元素化合价升高了1价，根据得失电子守恒以及元素守恒，所以硫酸亚铁前边系数是3，硝酸前系数是4，水的前边系数是2，方程式为：4HNO₃+3FeSO₄=Fe（NO₃）₃+Fe₂（SO₄）₃+NO↑+2H₂O，离子方程式为：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
故答案为：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

点评 本题考查氧化还原反应化学方程式的书写，侧重于从化合价分析氧化产物和还原产物，从原子守恒确定其他反应物或产物，根据根据电子守恒和质量守恒来配平方程式，题目难度中等．