Question

（2009?上海一模）氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程．下面是一個還原過程的反應式：NO₃^-+4H⁺+3e^-→NO+2H₂O．KMnO₄、Na₂CO₃、Cu₂O、Fe₂（SO₄）₃四種物質中的一種物質（甲）能使上述還原過程發生．
（1）寫出并配平該氧化還原反應的方程式：

3Cu₂O+14HNO₃═2NO↑+6Cu（NO₃）₂+7H₂O

（2）反應中硝酸體現了

氧化性

、

酸性

性質．
（3）反應中若產生0.2mol氣體，則轉移電子的總數是

0.6mol

；反應中被還原的硝酸的物質的量是

0.2mol

；消耗的Cu₂O質量是

45.2g

．
（4）若1mol甲與某濃度硝酸反應時，被還原硝酸的物質的量增加，原因是

使用濃硝酸，產物中有NO₂生成

．

Answer 1

分析：（1）根據物質中的元素的化合價處于低價時具有還原性，再根據電子守恒及質量守恒定律來配平化學反應方程式；
（2）根據硝酸中氮元素的化合價的變化來分析；
（3）該反應生成的氣體為NO，然后利用化合價變化分析轉移的電子數，由化合價變化的氮原子守恒來分析被還原的硝酸的物質的量，再利用反應來計算Cu₂O質量；
（4）根據濃硝酸被還原的產物及氧化還原反應來分析原因．

解答：解：（1）KMnO₄、Na₂CO₃、Fe₂（SO₄）₃中Mn、C、Fe元素都處在最高價，則具有氧化性，只有Cu₂O中Cu處在較低價，則具有還原性，在NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O中發生的氧化劑被還原的反應，則該氧化還原反應為Cu₂O+HNO₃→NO↑+Cu（NO₃）₂+H₂O，Cu元素由+1價升高到+2價，N元素由+5價降低到+2價，由電子守恒及質量守恒定律，配平的化學反應為
3Cu₂O+14HNO₃═2NO↑+6Cu（NO₃）₂+7H₂O，故答案為：3Cu₂O+14HNO₃═2NO↑+6Cu（NO₃）₂+7H₂O；
（2）因硝酸中的N元素的化合價為+5價，NO中N元素的化合價為+2價，在該反應中N元素的化合價降低，則體現硝酸的氧化性，而硝酸與硝酸中N元素的化合價相同，則體現硝酸具有酸性，故答案為：氧化性；酸性；
（3）由反應可知，NO為0.2mol，由2NO～6e^-則，0.2molNO生成時轉移的電子數為0.6mol，由N原子守恒可知，被還原的硝酸的物質的量為0.2mol，參加反應的Cu₂O的物質的量為
0.3mol，其質量為0.3mol×144gmol=45.2g，故答案為：0.6mol；0.2mol；45.2g；
（4）Cu₂O+6HNO₃（濃）═2Cu（NO₃）₂+2NO₂↑+3H₂O …①，
14HNO₃+3Cu₂O═6Cu（NO₃）₂+2NO↑+7H₂O   …②，
將②式子系數除以3得到

14

3

HNO₃+Cu₂O═2Cu（NO₃）₂+

2

3

NO↑+

7

3

H₂O，
可知用稀硝酸氧化1molCu₂O需要

2

3

mol硝酸作氧化劑，用濃硝酸需要2mol硝酸作氧化劑，質量當然增加，
故答案為：使用濃硝酸，產物中有NO₂生成．

點評：本題考查氧化還原反應的配平、轉移的電子數及利用反應進行的簡單計算，明確元素的化合價變化是解答本題的關鍵．