Question

焊接鋼鐵時常用的焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹．發(fā)生的反應(yīng)體系中共有六種物質(zhì)：NH₄Cl、FeCl₃、N₂、Fe₂O₃、Fe和X．
（1）根據(jù)題意，可判斷出X是

H₂O

（寫化學(xué)式）；
（2）寫出并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O

；
（3）當(dāng)轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為a個時，氮氣物質(zhì)的量變化了bmol，阿伏伽德羅數(shù)常數(shù)為（用含a、b的代數(shù)式表示）

a

6b

；
（4）反應(yīng)中被氧化產(chǎn)生了11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氣體時，被還原的物質(zhì)的質(zhì)量為

80g

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹可知反應(yīng)物，利用元素守恒來分析X；
（2）根據(jù)Fe元素的化合價降低、N元素的化合價升高，利用電子守恒及質(zhì)量守恒定律來配平反應(yīng)；
（3）根據(jù)生成氮氣時轉(zhuǎn)移的電子來計算；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式及起氧化劑作用的氧化鐵來計算．

解答：解：（1）根據(jù)焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹可知反應(yīng)物為NH₄Cl、Fe₂O₃，
則該反應(yīng)得生成物為FeCl₃、N₂、Fe和X，
根據(jù)元素守恒可知X中含有H、O元素，則X為H₂O，
故答案為：H₂O；
（2）由反應(yīng)物和生成物可知，
NH₄Cl+Fe₂O₃→Fe+FeCl₃+N₂↑+H₂O，
該反應(yīng)Fe元素的化合價由+3價降低為0，N元素的化合價由-3價升高到0，
根據(jù)電子守恒可知，得電子數(shù)=失去電子數(shù)=18e^-，則
6NH₄Cl+Fe₂O₃→6Fe+FeCl₃+3N₂↑+H₂O，
再質(zhì)量守恒定律可知，配平的化學(xué)反應(yīng)為6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O，
故答案為：6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O；
（3）由6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O可知，生成3mol N₂時轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為18mol e^-，
設(shè)阿伏伽德羅數(shù)常數(shù)為x，由轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)為a個時，氮氣物質(zhì)的量變化了bmol，
則

b

a x

=

3mol

18mol

，
解得x=

a

6b

，
故答案為：

a

6b

；
（4）11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氣體，其物質(zhì)的量為

11.2L

22.4L/mol

=0.5mol，
由6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O可知，
氣體與起氧化劑作用的氧化鐵得關(guān)系為，3N₂～3Fe₂O₃，
則被還原的物質(zhì)的質(zhì)量為0.5mol×160g/mol=80g，
故答案為：80．

點評：本題考查氧化還原反應(yīng)得配平及有關(guān)計算，根據(jù)電子守恒及質(zhì)量守恒定律得出化學(xué)反應(yīng)方程式是解答本題的關(guān)鍵，并注意（4）是學(xué)生解答的難點和易錯點，4mol Fe₂O₃參與反應(yīng)時只有3mol作氧化劑．