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
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)反应中硝酸体现了 、 性质。 (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1mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是: 。 |
参考解答
(1)14HNO3+3Cu2O→6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O (2)酸性 氧化性 (3)0.6mol (4)使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成 |
试题分析:(1)KMnO4、Na2CO3、Fe2(SO4)3中Mn、C、Fe元素都处在最高价,则具有氧化性,只有Cu2O中Cu处在较低价,则具有还原性,在NO3-+4H++3e→NO+2H2O中发生的氧化剂被还原的反应,则该氧化还原反应为Cu2O+HNO3→NO↑+Cu(NO3)2+H2O,Cu元素由+1价升高到+2价,N元素由+5价降低到+2价,由电子守恒及质量守恒定律,配平的化学反应为 3Cu2O+14HNO3═2NO↑+6Cu(NO3)2+7H2O,故答案为:3Cu2O+14HNO3═2NO↑+6Cu(NO3)2+7H2O; (2)因硝酸中的N元素的化合价为+5价,NO中N元素的化合价为+2价,在该反应中N元素的化合价降低,则体现硝酸的氧化性,而硝酸与硝酸中N元素的化合价相同,则体现硝酸具有酸性,故答案为:氧化性;酸性; (3)由反应可知,NO为0.2mol,由2NO~6e-则,0.2molNO生成时转移的电子数为0.6mol,由N原子守恒可知,被还原的硝酸的物质的量为0.2mol,参加反应的Cu2O的物质的量为 0.3mol,其质量为0.3mol×144gmol=45.2g,故答案为:0.6mol;0.2mol;45.2g; (4)Cu2O+6HNO3(浓)═2Cu(NO3)2+2NO2↑+3H2O …①, 14HNO3+3Cu2O═6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O …②, 将②式子系数除以3得到14/3HNO3+Cu2O═2Cu(NO3)2+2/3NO↑+7/3H2O, 可知用稀硝酸氧化1molCu2O需要2/3mol硝酸作氧化剂,用浓硝酸需要2mol硝酸作氧化剂,质量当然增加, 故答案为:使用浓硝酸,产物中有NO2生成。 点评:本题考查氧化还原反应的配平、转移的电子数及利用反应进行的简单计算,明确元素的化合价变化是解答本题的关键。 |
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