Question

15．（一）氧化還原反應中實際上包含氧化和還原兩個過程．下面是一個發生還原過程的反應式：NO₃ˉ+4H⁺+3e→NO+2H₂O．在下列四種物質KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中的一種物質（甲）中滴加少量稀硝酸能使上述還原過程發生．
（1）寫出并配平該氧化還原反應的化學方程式：8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O
（2）上述反應中+5價N被還原，還原劑是KI．
（3）反應生成0.3mol H₂O，則轉移電子的數目為0.45N_A個．
（二）請配平下面方程式
3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O．

Answer 1

分析 （一）（1）NO₃ˉ+4H⁺+3e→NO+2H₂O中氮原子化合價降低，發生還原反應，要想實現該反應應加入還原劑，結合所給物質的性質選擇合適的試劑，分析反應中各元素化合價變化數目，依據氧化還原反應得失電子守恒規律、原子個數守恒規律寫出反應方程式；
（2）依據8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O中氮元素從+5價降為+2價，碘元素從-1價升高為0價判斷，氧化還原反應中所含有元素化合價降低的反應物為氧化劑，反應中被還原，對應還原產物，所含元素化合價升高的被氧化，作還原劑，對應氧化產物；
（3）依據方程式8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O，分析元素化合價升降數目計算轉移電子數；
（二）反應中乙醇中的C從-2價升高到-1價，高猛酸鉀中的錳元素從+7價降為+4價，依據氧化還原反應得失電子守恒結合原子個數守恒配平方程式．

解答 解：（一）（1）NO₃ˉ+4H⁺+3e→NO+2H₂O中氮原子化合價降低，發生還原反應，要想實現該反應應加入還原劑，所給物質KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中碘化鉀中碘離子具有強的還原性，碘離子與硝酸根離子在酸性環境下生成一氧化氮、碘單質，氮元素從+5價降為+2價，碘元素從-1價升高為0價，要使硝酸根離子得到電子總數等于碘離子失去電子總數，則生成碘系數為3，生成NO系數為2，依據原子個數守恒，反應的方程式為：8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O；
故答案為：8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O；
（2）依據8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O中氮元素從+5價降為+2價，碘元素從-1價升高為0價判斷，所以+5價N被還原，碘化鉀做還原劑；
故答案為：+5價N（或用文字表達），KI； 
（3）依據8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O，6I^-～3I₂～6e-，所以生成4mol水時生成3mol碘單質，轉移6mol電子，若生成0.3mol H₂O，則轉移電子的數目為0.45mol，個數為0.45N_A；
故答案為：0.45N_A； 
（二）反應中乙醇中的C從-2價升高到-1價，高猛酸鉀中的錳元素從+7價降為+4價，1molCH₃CH₂OH失去2mol電子，1molKMnO₄得到3mol電子，要使得失電子守恒則CH₃CH₂OH系數為3，KMnO₄系數為2，依據原子個數守恒方程式為：
3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+3MnO₂+2KOH+2H₂O；
故答案為：3  2  3  2  2  2．

點評 本題考查了氧化還原反應的基本概念、方程式的配平，熟悉氧化還原反應得失電子守恒規律是解題關鍵，題目難度不大．