Question

7．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)：NH₄C1、FeC1₃、N₂、Fe₂O₃、Fe和X．
（1）寫(xiě)全該反應(yīng)的化學(xué)方程式，并用雙線橋法標(biāo)出該反應(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況：6NH₄C1+4Fe₂O₃═3N₂+6Fe+2FeC1₃+12H₂O；
（2）發(fā)生氧化反應(yīng)的物質(zhì)是NH₄Cl，反應(yīng)中4mol的氧化劑能得到 （填“失去”或“得到”）24mol電子
（3）反應(yīng)中被氧化產(chǎn)生了11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氣體時(shí)，被還原的物質(zhì)的物質(zhì)的量為0.5mol．
（4）“氯胺（NH₂Cl）消毒法”是在用液氯處理自來(lái)水的同時(shí)通入少量氨氣，發(fā)生反應(yīng)：Cl₂+NH₃═NH₂Cl+HCl．NH₂Cl能與水反應(yīng)生成可以殺菌消毒的物質(zhì)，該反應(yīng)中元素的化合價(jià)不變．
①NH₂Cl與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是NH₂Cl+H₂O=NH₃+HClO或NH₂Cl+2H₂O=NH₃•H₂O+HClO．
②在Cl₂+NH₃=NH₂Cl+HCl中，每消耗11.2L Cl₂（標(biāo)準(zhǔn)狀況下），轉(zhuǎn)移電子0.5 mol．

Answer 1

分析 （1）焊藥為氯化銨，由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；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)；
（2）反應(yīng)中，N元素化合價(jià)升高，被氧化，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低，由+3價(jià)降低到0價(jià)，被還原，F(xiàn)e₂O₃為氧化劑，由生成氮?dú)鈺r(shí)轉(zhuǎn)移的電子來(lái)計(jì)算；
（3）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，根據(jù)化學(xué)方程式及起氧化劑作用的氧化鐵來(lái)計(jì)算；
（4）①NH₂Cl能部分水解重新生成HClO，還生成氨氣，據(jù)此書(shū)寫(xiě)方程式；
只有Cl元素化合價(jià)發(fā)生變化，氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，化合價(jià)分別由0價(jià)變化為-1價(jià)、+1價(jià)．

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，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，電子轉(zhuǎn)移如下：
故答案為：12H₂O；；
（2）反應(yīng)6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O中，N元素化合價(jià)升高，被氧化，F(xiàn)e元素化合價(jià)降低，由+3價(jià)降低到0價(jià)，被還原，F(xiàn)e₂O₃為氧化劑，由方程式可知，當(dāng)4molFe₂O₃參加反應(yīng)時(shí)，有6mol被還原，如4molFe₂O₃部被還原，應(yīng)得到24mol電子，
故答案為：NH₄Cl；得到；24；
（3）11.2L（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氣體，其物質(zhì)的量為$\frac{11.2L}{22.4L/mol}$=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：0.5；
（4）①NH₂Cl能部分水解生成強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，應(yīng)為HClO，可起消毒殺菌的作用，方程式為NH₂Cl+H₂O=NH₃+HClO或NH₂Cl+2H₂O=NH₃•H₂O+HClO，故答案為：NH₂Cl+H₂O=NH₃+HClO或NH₂Cl+2H₂O=NH₃•H₂O+HClO；
②只有Cl元素化合價(jià)發(fā)生變化，氯氣的物質(zhì)的量為0.5mol，化合價(jià)分別由0價(jià)變化為-1價(jià)、+1價(jià)，則轉(zhuǎn)移電子0.5mol，故答案為：0.5．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)得配平及有關(guān)計(jì)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（2）是學(xué)生解答的難點(diǎn)和易錯(cuò)點(diǎn)，4mol Fe₂O₃參與反應(yīng)與作氧化劑的區(qū)別，難度中等．