Question

氧化还原反应与我们的生活息息相关：氮化硅（Si₃N₄）是一种新型陶瓷材料，它可用石英与焦炭在高温的氮气流中反应制得：3SiO₂+6C+2N₂ 

高温

 1Si₃N₄+6CO．
（1）分析上述反应可推测碳、氮气的氧化性

 

＞

 

（填化学式）．
（2）为了保证石英和焦炭尽可能的转化，氮气要适当过量．某次反应用了20mol氮气，反应生成了5mol一氧化碳，则反应中转移电子为

 

N_A，此时混合气体的平均相对分子质量是

 

．
三氟化氮（NF₃）是一种新型微电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃．
（3）写出并配平反应的化学方程式

 

．反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为

 

．

Answer 1

考点：氧化性、还原性强弱的比较,氧化还原反应方程式的配平

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）依据化学方程式中 元素化合价变化分析判断，碳在反应中做还原剂，氮气在反应中做氧化剂；
（2）依据化学方程式电子转移总数计算分析，依据生成一氧化碳物质的量计算电子转移数，分析放烟花剩余气体物质的量计算合气体的平均相对分子质量；
（3）依据原子守恒和电子守恒配平书写化学方程式，依据元素化合价变化分析判断被氧化和钡还原元素物质的量之比．

解答： 解：（1）反应中元素化合价变化分析，3SiO₂+6C+2N₂ 

高温

 1Si₃N₄+6CO，氮元素化合价0价变化为-3价，做氧化剂，碳元素化合价0价变化为+2价，做还原剂，所以氧化性氮气大于碳，即N₂＞C，
故答案为：N₂；C；   
（2）反应用了20mol氮气，反应生成了5mol一氧化碳，依据化学方程式3SiO₂+6C+2N₂ 

高温

 1Si₃N₄+6CO，反应中生成6molCO转移电子为12mol，则生成5molCO转移电子10mol，此时混合气体为5molCO和剩余的氮气物质的量=20mol-

5

3

mol=

55

3

mol，CO和N2的摩尔质量相同为28g/mol，则混合气体平均相对分子质量为28，
故答案为：10； 28；
（3）三氟化氮（NF₃）是一种新型微电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃，反应的化学方程式为：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，反应中氮元素化合价从+3价变化为+2价和+5价，被氧化氮元素变化为HNO₃，被还原氮元素变化为NO，物质的量之比为1：2，
故答案为：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃；1：2．

点评：本题考查了氧化还原反应概念的理解分析应用，电子转移计算和化学方程式书写，掌握实质，分析判断产物是解题关键，题目难度中等．