Question

15．（一）氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程．下面是一个发生还原过程的反应式：NO₃ˉ+4H⁺+3e→NO+2H₂O．在下列四种物质KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中的一种物质（甲）中滴加少量稀硝酸能使上述还原过程发生．
（1）写出并配平该氧化还原反应的化学方程式：8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O
（2）上述反应中+5价N被还原，还原剂是KI．
（3）反应生成0.3mol H₂O，则转移电子的数目为0.45N_A个．
（二）请配平下面方程式
3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O．

Answer 1

分析 （一）（1）NO₃ˉ+4H⁺+3e→NO+2H₂O中氮原子化合价降低，发生还原反应，要想实现该反应应加入还原剂，结合所给物质的性质选择合适的试剂，分析反应中各元素化合价变化数目，依据氧化还原反应得失电子守恒规律、原子个数守恒规律写出反应方程式；
（2）依据8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O中氮元素从+5价降为+2价，碘元素从-1价升高为0价判断，氧化还原反应中所含有元素化合价降低的反应物为氧化剂，反应中被还原，对应还原产物，所含元素化合价升高的被氧化，作还原剂，对应氧化产物；
（3）依据方程式8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O，分析元素化合价升降数目计算转移电子数；
（二）反应中乙醇中的C从-2价升高到-1价，高猛酸钾中的锰元素从+7价降为+4价，依据氧化还原反应得失电子守恒结合原子个数守恒配平方程式．

解答 解：（一）（1）NO₃ˉ+4H⁺+3e→NO+2H₂O中氮原子化合价降低，发生还原反应，要想实现该反应应加入还原剂，所给物质KMnO₄、Na₂CO₃、KI、Fe₂（SO₄）₃中碘化钾中碘离子具有强的还原性，碘离子与硝酸根离子在酸性环境下生成一氧化氮、碘单质，氮元素从+5价降为+2价，碘元素从-1价升高为0价，要使硝酸根离子得到电子总数等于碘离子失去电子总数，则生成碘系数为3，生成NO系数为2，依据原子个数守恒，反应的方程式为：8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O；
故答案为：8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O；
（2）依据8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O中氮元素从+5价降为+2价，碘元素从-1价升高为0价判断，所以+5价N被还原，碘化钾做还原剂；
故答案为：+5价N（或用文字表达），KI； 
（3）依据8HNO₃+6KI=6KNO₃+3I₂+2NO↑+4H₂O，6I^-～3I₂～6e-，所以生成4mol水时生成3mol碘单质，转移6mol电子，若生成0.3mol H₂O，则转移电子的数目为0.45mol，个数为0.45N_A；
故答案为：0.45N_A； 
（二）反应中乙醇中的C从-2价升高到-1价，高猛酸钾中的锰元素从+7价降为+4价，1molCH₃CH₂OH失去2mol电子，1molKMnO₄得到3mol电子，要使得失电子守恒则CH₃CH₂OH系数为3，KMnO₄系数为2，依据原子个数守恒方程式为：
3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+3MnO₂+2KOH+2H₂O；
故答案为：3  2  3  2  2  2．

点评 本题考查了氧化还原反应的基本概念、方程式的配平，熟悉氧化还原反应得失电子守恒规律是解题关键，题目难度不大．