Question

4．某一反應體系中存在下列6種物質：NO、FeSO₄、Fe（NO₃）₃、HNO₃、Fe₂（SO₄）₃，和H₂O．已知存在下列轉化關系：HNO₃→NO，請完成下列各題：
（1）該反應的還原劑是FeSO₄，氧化產物是Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃．
（2）反應中1mol氧化劑得到（填“得到”或“失去”）3 mol電子．
（3）當有1mol HNO₃被還原，此時生成標準狀況下NO的體積是22.4L．
（4）請寫出上述反應對應的離子方程式：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 所給的物質組合中，HNO₃中氮元素化合價位于最高價，具有氧化性，對應還原產物為NO，能將還原性的FeSO₄氧化為Fe₂（SO₄）₃，根據氫原子守恒，水在生成物中，根據化合價升降相等和原子守恒配平后發生的反應，以此解答該題．

解答 解：（1）氧化還原反應的特征為化合價的升降，反應中HNO₃為反應物，具有強氧化性，則NO為生成物，反應中硝酸被還原，為氧化劑，題給物質中元素化合價發生變化的還有Fe，則Fe元素化合價應升高，被氧化，則FeSO₄應為還原劑，被氧化生成Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃，所以Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃為氧化產物，
故答案為：FeSO₄；Fe（NO₃）₃和Fe₂（SO₄）₃；
（2）硝酸為氧化劑，在反應中得到電子，由化合價變化可知N元素化合價由+5價降低到+2價，則1mol硝酸反應得到3mol電子，故答案為：得到；3；
（3）當有1mol HNO₃被還原，此時生成NO是1mol，在標準狀況下NO的體積是22.4L，故答案為：22.4；
（4）根據電子守恒，氮元素的化合價降低了3價，鐵元素化合價升高了1價，根據得失電子守恒以及元素守恒，所以硫酸亞鐵前邊系數是3，硝酸前系數是4，水的前邊系數是2，方程式為：4HNO₃+3FeSO₄=Fe（NO₃）₃+Fe₂（SO₄）₃+NO↑+2H₂O，離子方程式為：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O；
故答案為：4H⁺+NO₃^-+3Fe²⁺=3Fe³⁺+NO↑+2H₂O．

點評 本題考查氧化還原反應化學方程式的書寫，側重于從化合價分析氧化產物和還原產物，從原子守恒確定其他反應物或產物，根據根據電子守恒和質量守恒來配平方程式，題目難度中等．