Question

2．焊接鋼鐵時(shí)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，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：（或）；
（3）已知S元素的最高正價(jià)為+6價(jià)，則反應(yīng)：5S₂O₈^2-+2Mn²⁺+8H₂O=10SO₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺中，得電子的元素為O，5molS₂O₈2^-參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為10mol．

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(lái)分析X；
（2）根據(jù)Fe元素的化合價(jià)降低、N元素的化合價(jià)升高，利用電子守恒及質(zhì)量守恒定律來(lái)配平反應(yīng)，然后標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的分析和數(shù)目；
（3）該反應(yīng)中，S₂O₈^2-中O元素的化合價(jià)若為-2價(jià)，則S元素的化合價(jià)為+7，而S元素的最高正價(jià)為+6價(jià)，則O氧元素的化合價(jià)為-1價(jià)，S₂O₈^2-中S元素的化合價(jià)為+4價(jià)，該反應(yīng)中O元素得到電子被還原，Mn、S元素失去電子被氧化，據(jù)此進(jìn)行解答．

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(jià)由+3價(jià)降低為0，N元素的化合價(jià)由-3價(jià)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，用雙線橋電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可以表示為：，用單線橋表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目為：，
故答案為：（或）；
（3）反應(yīng)5S₂O₈^2-+2Mn²⁺+8H₂O=10SO₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺中，S₂O₈^2-中O元素的化合價(jià)若為-2價(jià)，則S元素的化合價(jià)為+7，而S元素的最高正價(jià)為+6價(jià)，則O氧元素的化合價(jià)為-1價(jià)，S₂O₈^2-中S元素的化合價(jià)為+4價(jià)，該反應(yīng)中O元素得到電子被還原，Mn、S元素失去電子被氧化；
5molS₂O₈^2-參加反應(yīng)時(shí)，被還原的-1價(jià)O元素的物質(zhì)的量為5mol×2=10mol，則轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為：10mol×1=10mol
故答案為：O；10mol．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度中等，涉及氧化還原反應(yīng)的配平、計(jì)算，明確氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)為解答關(guān)鍵，注意掌握用單線橋、雙線橋分析氧化還原反應(yīng)的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的靈活應(yīng)用能力．