Question

11．焊接钢铁时常用的焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈．发生的反应体系中共有六种物质：NH₄Cl、FeCl₃、N₂、Fe₂O₃、Fe和X．
（1）根据题意，可判断出X是H₂O（写化学式）．
（2）写出并配平该反应的化学方程式：6NH₄Cl+4Fe₂O₃=6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O；
（3）发生还原反应的物质是Fe₂O₃，反应中2mol的氧化剂能得到（填“失去”或“得到”）12mol电子．
（4）反应中被氧化产生了5.6L（标准状况）的气体时，被还原的物质的质量为40g．

Answer 1

分析 （1）焊药为氯化铵，由其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物，利用元素守恒来分析X；
（2）Fe元素的化合价降低、N元素的化合价升高，利用电子守恒及质量守恒定律来配平反应；
（3）由生成氮气时转移的电子来计算；
（4）根据化学方程式及起氧化剂作用的氧化铁来计算．

解答 解：（1）根据焊药为氯化铵，其作用是消除焊接处的铁锈可知反应物为NH₄Cl、Fe₂O₃，则该反应得生成物为FeCl₃、N₂、Fe和X，根据元素守恒可知X中含有H、O元素，则X为H₂O，
故答案为：H₂O；
（2）由反应物和生成物可知，NH₄Cl+Fe₂O₃→Fe+FeCl₃+N₂↑+H₂O，该反应Fe元素的化合价由+3价降低为0，N元素的化合价由-3价升高到0，
根据电子守恒可知，得电子数=失去电子数=18e^-，则6NH₄Cl+Fe₂O₃→6Fe+FeCl₃+3N₂↑+H₂O，
再质量守恒定律可知，配平的化学反应为6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O，
故答案为：6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O；
（3）反应6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O中，N元素化合价升高，被氧化，Fe元素化合价降低，由+3价降低到0价，被还原，Fe₂O₃为氧化剂，由方程式可知，当4molFe₂O₃参加反应时，有6mol被还原，如2molFe₂O₃部被还原，应得到12mol电子，
故答案为：Fe₂O₃；得到；12；
（4）11.2L（标准状况）的气体，其物质的量为$\frac{5.6L}{22.4L/mol}$=0.25mol，
由6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O可知，
气体与起氧化剂作用的氧化铁得关系为，3N₂～3Fe₂O₃，
则被还原的物质的质量为0.25mol×160g/mol=40g，
故答案为：40g．

点评 本题考查氧化还原反应得配平及有关计算，根据电子守恒及质量守恒定律得出化学反应方程式是解答本题的关键，并注意（3）是学生解答的难点和易错点，4mol Fe₂O₃参与反应与作氧化剂的区别，难度中等．