题目内容
【题目】氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。下面是一个还原过程的反应式: NO3-+4H++3e- →NO↑+2H2O
KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)写出并配平该氧化还原反应的方程式:________________________________。
(2)反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是___________。
(3)反应中若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是_________mol。
(4)若该反应生成一种化合价更高的还原产物,其他物质保持不变,则反应物中氧化剂与还原剂的物质的量之比将_______(填增大、减小、不变或者不能确定)。
【答案】14HNO3+3Cu2O=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O 2:3 0.6mol 增大
【解析】
NO3-+4H++3e-→NO↑+2H2O是还原反应,物质甲能使上述还原过程发生,说明甲具有还原性,KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中Cu2O中铜元素化合价由+1价升高为+2价,具有还原性,根据得失电子守恒、质量守恒写出化学方程式并配平,根据氧化还原反应的有关原理进行分析解答。
(1)根据以上分析,物质甲是Cu2O,具有还原性,能使硝酸发生还原反应生成硝酸铜、NO和水,反应方程式为14HNO3+3Cu2O=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O;
(2)反应中HNO3中的N元素化合价+5价降低为+2价发生还原反应,HNO3为氧化剂,但反应中只有2molHNO3发生还原,反应中Cu2O中铜元素化合价由+1价升高为+2价发生氧化反应,Cu2O为还原剂,反应中Cu2O物质的量为3mol,所以反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比是2:3;
(3)反应中N元素化合价由+5价降低为+2价,若产生0.2mol气体,则转移电子的物质的量是0.6mol。
(4)若该反应生成一种化合价更高的还原产物,其他物质保持不变,也就是说Cu2O失去的电子数不变,由于还原产物中N的化合价更高,而得到电子数不变,参加反应的硝酸中作为氧化剂部分的物质的量就要增大,则反应物中氧化剂与还原剂的物质的量之比将增大,故答案为:增大。
【题目】某同学做同主族元素性质的相似性、递变性实验时,自己设计了一套实验方案,并记录了有关实验现象(表中的“实验方案”与“实验现象”前后不一定是对应关系)。
实验方案 | 实验现象 |
a、将新制氯水滴入溴化钠溶液中,振荡,再加入适量CCl4,振荡后静置 | A.浮在水面上,熔成小球,快速游动,最后消失 |
b、将一小块金属钠放入冷水中 | B.分层,上层无色,下层紫红色 |
c、将溴水滴入NaI溶液中,振荡,再加入适量CCl4,振荡后静置 | C.浮在水面上,熔成小球,快速游动,并伴有轻微的爆炸声,很快消失 |
d、将一小块金属钾放入冷水中 | D.分层,上层无色,下层橙红色 |
请你帮助该同学整理并完成实验报告。
(1)实验目的:探究同主族元素性质的相似性和递变性。
(2)实验用品:
①仪器:___、___、镊子、小刀、玻璃片等。
②试剂:金属钠、金属钾、新制氯水、溴水、0.1mol·L-1NaBr溶液、0.1mol·L-1NaI溶液、CCl4等。
(3)实验内容:
①找出实验方案对应的实验现象a对应___、b对应___、c对应___、d对应___。
②分别写出实验方案a和b的离子方程式___、___。
(4)实验结论:____。
(5)通过以上结论判断第ⅦA族的元素的氢化物的稳定性、最高价氧化物对应水化物的酸性的强弱___。