Question

氧化還原反應(yīng)與我們的生活息息相關(guān)：氮化硅（Si₃N₄）是一種新型陶瓷材料，它可用石英與焦炭在高溫的氮?dú)饬髦蟹磻?yīng)制得：3SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 1Si₃N₄+6CO．
（1）分析上述反應(yīng)可推測(cè)碳、氮?dú)獾难趸��?div id="xpmcvnm" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 

＞

 

（填化學(xué)式）．
（2）為了保證石英和焦炭盡可能的轉(zhuǎn)化，氮?dú)庖�適當(dāng)過量．某次反應(yīng)用了20mol氮?dú)�，反�?yīng)生成了5mol一氧化碳，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子為

 

N_A，此時(shí)混合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量是

 

．
三氟化氮（NF₃）是一種新型微電子材料，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有：HF、NO和HNO₃．
（3）寫出并配平反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．反應(yīng)過程中，被氧化與被還原的元素的物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化性、還原性強(qiáng)弱的比較,氧化還原反應(yīng)方程式的配平

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）依據(jù)化學(xué)方程式中 元素化合價(jià)變化分析判斷，碳在反應(yīng)中做還原劑，氮?dú)庠诜磻?yīng)中做氧化劑；
（2）依據(jù)化學(xué)方程式電子轉(zhuǎn)移總數(shù)計(jì)算分析，依據(jù)生成一氧化碳物質(zhì)的量計(jì)算電子轉(zhuǎn)移數(shù)，分析放煙花剩余氣體物質(zhì)的量計(jì)算合氣體的平均相對(duì)分子質(zhì)量；
（3）依據(jù)原子守恒和電子守恒配平書寫化學(xué)方程式，依據(jù)元素化合價(jià)變化分析判斷被氧化和鋇還原元素物質(zhì)的量之比．

解答： 解：（1）反應(yīng)中元素化合價(jià)變化分析，3SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 1Si₃N₄+6CO，氮元素化合價(jià)0價(jià)變化為-3價(jià)，做氧化劑，碳元素化合價(jià)0價(jià)變化為+2價(jià)，做還原劑，所以氧化性氮?dú)獯笥谔�，即N₂＞C，
故答案為：N₂；C；   
（2）反應(yīng)用了20mol氮?dú)猓�反�?yīng)生成了5mol一氧化碳，依據(jù)化學(xué)方程式3SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 1Si₃N₄+6CO，反應(yīng)中生成6molCO轉(zhuǎn)移電子為12mol，則生成5molCO轉(zhuǎn)移電子10mol，此時(shí)混合氣體為5molCO和剩余的氮?dú)馕镔|(zhì)的量=20mol-

5

3

mol=

55

3

mol，CO和N2的摩爾質(zhì)量相同為28g/mol，則混合氣體平均相對(duì)分子質(zhì)量為28，
故答案為：10； 28；
（3）三氟化氮（NF₃）是一種新型微電子材料，它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有：HF、NO和HNO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，反應(yīng)中氮元素化合價(jià)從+3價(jià)變化為+2價(jià)和+5價(jià)，被氧化氮元素變化為HNO₃，被還原氮元素變化為NO，物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃；1：2．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)概念的理解分析應(yīng)用，電子轉(zhuǎn)移計(jì)算和化學(xué)方程式書寫，掌握實(shí)質(zhì)，分析判斷產(chǎn)物是解題關(guān)鍵，題目難度中等．