Question

【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)。

Answer 1

【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。