Question

一个完整的氧化还原反应方程式可以拆成两个“半反应式”：一个是“氧化反应式”，一个是“还原反应式”．如：2Fe³⁺+Cu→2Fe²⁺+Cu²⁺的拆写结果是：
氧化反应式是：Cu-2e^-→Cu²⁺；还原反应式是：2Fe³⁺+2e^-→2Fe²⁺
（1）完成并配平下列化学方程式：
□K₂Cr₂O₇+□KI+□H₂SO₄→□Cr₂（SO₄）₃+□I₂+□K₂SO₄+□H₂O
①上述反应中还原剂是______，每生成1mol Cr³⁺转移电子______个．
②请将上述反应拆写成两个半反应式：（用离子表示）
氧化反应式是：______；还原反应式是：______
（2）已知某个反应的半反应式：CH₄+10OH^--8e^-→CO₃^2-+7H₂O，O₂+2H₂O+4e^-→4OH^-则总反应的离子方程式为______．

Answer

（1）根据氧化还原反应中电子守恒及质量守恒定律来配平化学反应；
①反应物中含元素化合价升高的物质为还原剂，利用元素的化合价变化来计算转移的电子；
②氧化反应中元素的化合价升高，还原反应中元素的化合价降低；
（2）在电子守恒的时将两个半反应相加即得总反应及总反应的离子反应方程式．
【解析】
（1）K2Cr2O7+KI+H2SO4→Cr2（SO4）3+I2+K2SO4+H2O中，
Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，
I元素的化合价由-1价升高为0价，
由电子守恒可知，K2Cr2O7的化学计量数为1，KI的化学计量数为6，
再由质量守恒定律可知，配平的化学反应为K2Cr2O7+6KI+7H2SO4═Cr2（SO4）3+3I2+4K2SO4+7H2O，
即化学反应中的化学计量数依次为1、6、7、1、3、4、7；
①反应物中I元素的化合价升高，则KI为还原剂，Cr元素的化合价由+6价降低为+3价，
每生成1mol Cr3+转移电子为1mol×（6-3）×NAmol-1=3NA，
故答案为：KI；3NA；
②因I元素的化合价升高，则氧化反应为2I--2e═I2，Cr元素的化合价升高，则还原反应为Cr2O72-+6e+14H+═2Cr3++7H2O，
故答案为：2I--2e═I2；Cr2O72-+6e+14H+═2Cr3++7H2O；
（2）由已知某个反应的半反应式为CH4+10OH--8e-→CO32-+7H2O、O2+2H2O+4e-→4OH-，
则将第二个半反应的化学计量数均乘以2，使两个半反应的转移电子数目相等，
即为2O2+4H2O+8e-→8OH-，
然后与第一个半反应相加可得CH4+2OH-+2O2═CO32-+3H2O，
故答案为：CH4+2OH-+2O2═CO32-+3H2O．