Question

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

3Cu₂O+14HNO₃═2NO↑+6Cu（NO₃）₂+7H₂O

（2）反應(yīng)中硝酸體現(xiàn)了

氧化性

、

酸性

性質(zhì)．
（3）反應(yīng)中若產(chǎn)生0.2mol氣體，則轉(zhuǎn)移電子的總數(shù)是

0.6mol

；反應(yīng)中被還原的硝酸的物質(zhì)的量是

0.2mol

；消耗的Cu₂O質(zhì)量是

45.2g

．
（4）若1mol甲與某濃度硝酸反應(yīng)時(shí)，被還原硝酸的物質(zhì)的量增加，原因是

使用濃硝酸，產(chǎn)物中有NO₂生成

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)物質(zhì)中的元素的化合價(jià)處于低價(jià)時(shí)具有還原性，再根據(jù)電子守恒及質(zhì)量守恒定律來配平化學(xué)反應(yīng)方程式；
（2）根據(jù)硝酸中氮元素的化合價(jià)的變化來分析；
（3）該反應(yīng)生成的氣體為NO，然后利用化合價(jià)變化分析轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，由化合價(jià)變化的氮原子守恒來分析被還原的硝酸的物質(zhì)的量，再利用反應(yīng)來計(jì)算Cu₂O質(zhì)量；
（4）根據(jù)濃硝酸被還原的產(chǎn)物及氧化還原反應(yīng)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(jià)，則具有氧化性，只有Cu₂O中Cu處在較低價(jià)，則具有還原性，在NO₃^-+4H⁺+3e→NO+2H₂O中發(fā)生的氧化劑被還原的反應(yīng)，則該氧化還原反應(yīng)為Cu₂O+HNO₃→NO↑+Cu（NO₃）₂+H₂O，Cu元素由+1價(jià)升高到+2價(jià)，N元素由+5價(jià)降低到+2價(jià)，由電子守恒及質(zhì)量守恒定律，配平的化學(xué)反應(yīng)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(jià)為+5價(jià)，NO中N元素的化合價(jià)為+2價(jià)，在該反應(yīng)中N元素的化合價(jià)降低，則體現(xiàn)硝酸的氧化性，而硝酸與硝酸中N元素的化合價(jià)相同，則體現(xiàn)硝酸具有酸性，故答案為：氧化性；酸性；
（3）由反應(yīng)可知，NO為0.2mol，由2NO～6e^-則，0.2molNO生成時(shí)轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.6mol，由N原子守恒可知，被還原的硝酸的物質(zhì)的量為0.2mol，參加反應(yīng)的Cu₂O的物質(zhì)的量為
0.3mol，其質(zhì)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(shù)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(zhì)量當(dāng)然增加，
故答案為：使用濃硝酸，產(chǎn)物中有NO₂生成．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)的配平、轉(zhuǎn)移的電子數(shù)及利用反應(yīng)進(jìn)行的簡(jiǎn)單計(jì)算，明確元素的化合價(jià)變化是解答本題的關(guān)鍵．