Question

20．已知反應：3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO，回答下列問題：
（1）該反應的離子方程式為3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO
（2）氧化劑與還原劑的質量比為1：2．
（3）在標準狀況下，336mL NO₂與H₂O完全反應轉移的電子數目為0.01N_A，若所得硝酸溶液體積為60mL，則該溶液的物質的量濃度為0.17mol/L
（4）請配平以下化學方程式：
3FeSO₄+4HNO₃（稀）-1Fe₂（SO₄）₃+1Fe（NO₃）₃+1NO↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據離子方程式的書寫規則來書寫；
（2）化合價升高元素所在的反應物是還原劑，對應的是氧化產物，化合價降低元素所在的反應物是氧化劑，對應的是還原產物；
（3）根據氧化還原反應中轉移的電子數目來計算，計算生成硝酸的物質的量，結合c=$\frac{n}{V}$計算；
（4）反應中Fe元素化合價由+2價升高到+3價，N元素化合價由+5價降低到+2價，結合質量守恒配平．

解答 解：（1）反應3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO的離子方程式為3NO₂+H₂O═2H⁺+2NO₃^-+NO，故答案為：3NO₂+H₂O=2H⁺+2NO₃^-+NO；
（2）反應二氧化氮中氮元素化合價既升高也降低，二氧化氮既作氧化劑又作還原劑，3mol的NO₂中2mol做還原劑，1mol做氧化劑，氧化劑與還原劑的質量比為1：2，
故答案為：1：2；
（3）反應3NO₂+H₂O═2HNO₃+NO轉移的電子為2mol，即3mol的NO₂反應，轉移2mol電子，當在標準狀況下，336mL（即0.015mol） NO₂與H₂O完全反應轉移的電子為0.01mol，數目為0.01N_A，由方程式可知生成0.01molHNO₃，c（HNO₃）=$\frac{0.01mol}{0.06L}$=0.17mol，
故答案為：0.01N_A；0.17mol/L；
（4）反應中Fe元素化合價由+2價升高到+3價，N元素化合價由+5價降低到+2價，配平后的方程式為3 FeSO₄+4 HNO₃（稀）=Fe₂（SO₄）₃+Fe（NO₃）₃+NO↑+2 H₂O，故答案為：3；4；1；1；1；2．

點評 本題考查學生氧化還原反應中的有關概念以及及電子轉移知識，為高頻考點，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度不大．注意規律的總結和知識的系統性歸納是關鍵．