Question

请按要求完成下列各题：

（1）黑火药爆炸时发生反应：2KNO₃+S+3C═K₂S+N₂↑+3CO₂↑，其中被还原的元素是___，被氧化的元素是___。

（2）配平以下方程式：___K₂Cr₂O₇+___HCl═___KCl+___CrCl₃+___Cl₂↑+___H₂O

（3）已知19.2gCu与过量的200ml5mol/L稀硝酸充分反应，反应方程式如下，请计算（忽略反应前后溶液体积的变化）.

3Cu+8HNO₃3Cu（NO₃）₂+2NO↑+4H₂O

①转移电子的物质的量为___mol；标准状况下，产生NO气体的体积为___mL。

②反应后，NO₃^-的物质的量浓度为___mol/L。

Answer

N、S C 1 14 2 2 3 7 0.6 4480 4

【解析】

(1)反应2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑中，N和S元素化合价降低，被还原，则KNO3和硫为氧化剂，C元素化合价升高，被氧化，C为还原剂，以此解答该题；

(2)K2Cr2O7+HCl→KCl+CrCl3+Cl2↑+H2O中，Cr元素的化合价降低，Cl元素的化合价升高，转移电子数目为6e-，据此进行配平；

(3)①求出铜的物质的量为0.3mol，由于硝酸过量，故根据铜的量来计算．由于铜反应后变为+2价，据此分析反应转移的电子的物质的量；然后根据3Cu～2NO来计算生成的NO的物质的量和体积；

②反应后，NO3-的物质的量n(NO3-)=n(HNO3)-n(NO)，根据溶液体积为200mL来计算。

(1)反应2KNO3+S+3C═K2S+N2↑+3CO2↑中，N和S元素化合价降低，被还原，C元素化合价升高，被氧化；

(2)该反应中元素的化合价变化如下：K2Cr2O7→CrCl3，铬元素由+6价→+3价，得电子，所以K2Cr2O7是氧化剂，CrCl3是还原产物； HCl→Cl2，氯元素由-1价→0价，失电子，所以HCl是还原剂，氯元素被氧化，Cl2是氧化产物；反应中所有Cr元素化合价降低了6价，部分Cl元素的化合价从-1升高到了0价，共升高了6价，根据电子守恒，所以重铬酸钾的系数是1，CrCl3的系数是2，氯气的系数是3，根据K元素守恒，KCl的系数是2，根据Cl元素守恒，HCl的系数是14，根据H元素守恒，生成的水的系数是7，转移电子数目为6e-，该反应方程式为K2Cr2O7+14HCl═2KCl+2CrCl3+3Cl2↑+7H2O；

(3)①19.2g铜的物质的量为n==0.3mol，由于硝酸过量，则铜完全反应．由于铜反应后变为+2价，故此反应转移的电子的物质的量为0.6mol；NO是还原产物，每生成1molNO转移3mol电子，则反应中生成NO标况下的体积为×22.4L/mol=4.48L=4480mL；

②由于反应生成的NO的物质的量为0.2mol，根据溶液中N原子的守恒，反应后，NO3-的物质的量n(NO3-)=n(HNO3)-n(NO)=5mol/L×0.2L-0.2mol=0.8mol，而溶液体积为200mL，故溶液中NO3-的物质的量浓度为c(NO3-)==4mol/L。