Question

氧化還原反應與我們的生活息息相關：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氣流中反應制得：3SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 1Si₃N₄+6CO．
（1）分析上述反應可推測碳、氮氣的氧化性

 

＞

 

（填化學式）．
（2）為了保證石英和焦炭盡可能的轉化，氮氣要適當過量．某次反應用了20mol氮氣，反應生成了5mol一氧化碳，則反應中轉移電子為

 

N_A，此時混合氣體的平均相對分子質(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，其反應的產(chǎn)物有：HF、NO和HNO₃．
（3）寫出并配平反應的化學方程式

 

．反應過程中，被氧化與被還原的元素的物質(zhì)的量之比為

 

．

Answer 1

考點：氧化性、還原性強弱的比較,氧化還原反應方程式的配平

專題：氧化還原反應專題

分析：（1）依據(jù)化學方程式中 元素化合價變化分析判斷，碳在反應中做還原劑，氮氣在反應中做氧化劑；
（2）依據(jù)化學方程式電子轉移總數(shù)計算分析，依據(jù)生成一氧化碳物質(zhì)的量計算電子轉移數(shù)，分析放煙花剩余氣體物質(zhì)的量計算合氣體的平均相對分子質(zhì)量；
（3）依據(jù)原子守恒和電子守恒配平書寫化學方程式，依據(jù)元素化合價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）反應中元素化合價變化分析，3SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 1Si₃N₄+6CO，氮元素化合價0價變化為-3價，做氧化劑，碳元素化合價0價變化為+2價，做還原劑，所以氧化性氮氣大于碳，即N₂＞C，
故答案為：N₂；C；   
（2）反應用了20mol氮氣，反應生成了5mol一氧化碳，依據(jù)化學方程式3SiO₂+6C+2N₂ 

高溫

 1Si₃N₄+6CO，反應中生成6molCO轉移電子為12mol，則生成5molCO轉移電子10mol，此時混合氣體為5molCO和剩余的氮氣物質(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，其反應的產(chǎn)物有：HF、NO和HNO₃，反應的化學方程式為：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，反應中氮元素化合價從+3價變化為+2價和+5價，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．

點評：本題考查了氧化還原反應概念的理解分析應用，電子轉移計算和化學方程式書寫，掌握實質(zhì)，分析判斷產(chǎn)物是解題關鍵，題目難度中等．