Question

氧化還原反應實際上包括氧化反應和還原反應兩個過程（即兩個半反應），某體系的一個半反應為：NO₃^-+4H⁺+3e-═NO↑+2H₂O．該氧化還原反應中的還原劑是下列四種物質中的一種：KMnO₄，Na₂CO₃，KI，Fe₂（SO₄）₃．
（1）若氧化產物為單質，則氧化反應（半反應）可以表示為   
（2）該氧化還原反應的離子方程式為    ；
（3）若反應生成了0.3molH₂O，則反應中轉移電子的物質的量為    mol
（4）某學生在實驗室進行上述氧化還原反應時測得還原劑的實際用量不足氧化劑實際用量的3/4，試從生成物變化的角度分析可能的原因：    ．

Answer 1

【答案】分析：反應NO₃^-+4H⁺+3e-═NO↑+2H₂O中N元素化合價降低，被還原，題中所給四種物質中只有KI具有還原性，則氧化反應應為I^-被氧化，總反應為2NO₃^-+8H⁺+6I^-=2NO↑+4H₂O+3I₂，反應中N元素的化合價降低，I元素的化合價升高，從化合價變化的角度計算電子轉移的數目．
解答：解：（1）NO₃+4H⁺+3e-═NO+2H₂O，該反應中硝酸發生還原反應，所以所選的物質必須具有還原性，KMnO₄、Fe₂（SO₄）₃具有氧化性，Na₂CO₃和酸不發生氧化還原反應，所給四種物質中只有KI具有還原性，則氧化反應應為I^-被氧化，氧化反應為2I^--2e^-=I₂，故答案為：2I^--2e^-=I₂；
（2）將兩個半反應相加可得氧化還原反應的離子方程式為2NO₃^-+8H⁺+6I^-=2NO↑+4H₂O+3I₂，故答案為：2NO₃^-+8H⁺+6I^-=2NO↑+4H₂O+3I₂；
（3）有反應的離子方程式可知，若反應生成了4molH₂O，則轉移6mol電子，生成0.3molH₂O，則反應中轉移電子的物質的量為mol=0.45mol，故答案為：0.45；
（4）反應中還原劑與氧化劑物質的量之比為3，而實際用量不足氧化劑實際用量的，說明消耗的硝酸多，KI少，可能原因是硝酸濃度角度，被還原為NO₂，I被氧化為更高化合價，生成KIO₃等，
故答案為：生成物中可能存在部分NO₂、KIO₃等物質．
點評：本題考查了氧化還原反應方程式的配平和反應方程式的有關計算，配平方程式時注意元素化合價的與物質的性質之間的關系，題目難度中等．