Question

15．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)生的反應體系中共有六種物質：NH₄Cl、N₂、Fe₂O₃、Fe 和 X．
（1）根據題意，可判斷出X是H₂O（寫化學式）
（2）寫出并配平該反應的化學方程式，并用雙線橋標出電子轉移的方向和數目：．
（3）在反應 3BrF₃+5H₂O═HBrO₃+Br₂+9HF+O₂ 中，被氧化的元素是O、Br，當有5mol水反應時，由H₂O還原的BrF₃為$\frac{4}{3}$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物，利用元素守恒來分析X；
（2）Fe元素的化合價降低、N元素的化合價升高，利用電子守恒及質量守恒定律來配平反應；
（3）在氧化還原反應3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+Br₂+9HF+O₂中，化合價升高的元素是水中的氧元素和BrF₃中的溴元素，氧、溴元素被氧化，被還原的是部分Br，據電子守恒解決．

解答 解：（1）根據焊藥為氯化銨，其作用是消除焊接處的鐵銹可知反應物為NH₄Cl、Fe₂O₃，則該反應得生成物為FeCl₃、N₂、Fe和X，根據元素守恒可知X中含有H、O元素，則X為H₂O，
故答案為：H₂O；
（2）由反應物和生成物可知，NH₄Cl+Fe₂O₃→Fe+FeCl₃+N₂↑+H₂O，該反應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，
根據電子守恒可知，得電子數=失去電子數=18e^-，則6NH₄Cl+Fe₂O₃→6Fe+FeCl₃+3N₂↑+H₂O，
再質量守恒定律可知，配平的化學反應為6NH₄Cl+4Fe₂O₃═6Fe+2FeCl₃+3N₂↑+12H₂O，電子轉移情況為：．
故答案為：；
（3）在氧化還原反應3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+Br₂+9HF+O₂中，化合價升高的元素是水中的氧元素和BrF₃中的溴元素，氧、溴元素被氧化，當有5mol水反應時，化合價升高的元素之一是水中的氧元素從-2價升到0價，被氧化的水的物質的量為2mol，化合價降低的元素是BrF₃中的溴元素從+3價降到0價，被還原的物質的量為2mol，其中由H₂O還原的BrF₃為：$\frac{2×2}{3×1}=\frac{4}{3}mol$．
故答案為：O、Br；$\frac{4}{3}$．

點評 本題考查氧化還原反應及計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化、電子守恒是解答本題的關鍵，重視考生的分析與應用能力的考查，注意電子守恒的應用，題目難度不大．