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；已知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)写出并配平该反应的离子方程式；用“单线桥法”标出电子转移的方向和数目： _______________。

(2)反应中硝酸体现了_________、_________性质。

(3)反应中若转移3mol电子，则在标况下产生的气体体积是________L。

Answer 1

【答案】 酸性 氧化性 22.4

【解析】

(1)NO3-在酸性条件下表现氧化性，则加入的物质应该检验还原性，结合元素化合价与物质性质的关系分析判断；

(2)根据反应前后硝酸中元素化合价变化情况判断物质的作用；

(3)利用1 molHNO3作氧化剂得到3 mol电子变为NO气体，利用V=n·Vm计算气体的体积。

(1)根据已知方程式NO3-+4H++3e-=NO↑+2H2O可知在反应中NO3-在酸性条件下表现氧化性，则加入的物质应该表现还原性；在KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中，在KMnO4、Na2CO3、Fe2(SO4)3中的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，可以发生上述反应，根据电子守恒、原子守恒，可得反应的化学方程式为3Cu2O+14HNO3=6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O，该反应的离子方程式为：3Cu2O+14H++2NO3-=6Cu2++2NO↑+7H2O，用单线桥法表示电子转移为；

(2)在上述反应中，硝酸一部分未参加氧化还原反应，硝酸铜体现硝酸的酸性；另一部分得到电子，被还原产生NO，表现酸性，所以硝酸的作用表现为氧化性和酸性；

(3)根据方程式可知：每1 molHNO3作氧化剂，得到3 mol电子反应产生1 molNO气体，所以若反应中转移的电子总数为3 mol，则生成气体为1 mol，在标准状况下的体积V(NO)=1 mol×22.4 L/mol=22.4 L。