Question

3．某一反應體系中涉及的反應物和生成物共有4種物質：X、Cl₂、NH₃、N₂．當轉移的電子總數(shù)為a個時，氮氣數(shù)量變化了bmol．
（1）阿伏伽德羅常數(shù)為$\frac{6a}$mol^-1（用含啊a、b的代數(shù)式表示）．
（2）X可能有兩種組成：HCl、NH₄Cl，為確定X的化學式，某同學分別取同溫同壓下體積分別為V₁、V₂的兩種物質（氧化劑與還原劑）充入一恒壓、容積可變的密閉容器中，在一定條件下反應完全并恢復到原溫后，再測出容器的容積V₃．
①若實驗結果是V₃=2V₂+V₁（用V₁、V₂與V₃間關系來表示，后同），則X的化學式一定為HCl．
②若實驗結果是V₂-$\frac{7{V}_{1}}{3}$V₁，則X的化學式為NH₄Cl．

Answer 1

分析 （1）生成1molN₂時轉移6mol電子，故有N_A：6=a：b，據(jù)此計算阿伏伽德羅常數(shù)；
（2）當X為HCl時，NH₃完全反應，由方程式2NH₃+3Cl₂=N₂+6HCl及體積差計算；
當V為NH₄Cl，Cl₂完全反應，結合8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl計算．

解答 解：（1）生成1molN₂時轉移6mol電子，故有1：6=$\frac{a}{{N}_{A}}$：b，N_A=$\frac{6a}$mol^-1，
故答案為：$\frac{6a}$mol^-1；
（3）①當X為HCl時，NH₃完全反應，由方程式2NH₃+3Cl₂=N₂+6HCl可知，氨氣完全反應時氣體體積增大V₂，V₃=V₂+（V₂+V₁）=2V₂+V₁，
故答案為：V₃=2V₂+V₁；
②當V為NH₄Cl，Cl₂完全反應，則
8NH₃+3Cl₂=N₂+6NH₄Cl  
    8      3       1                 
  $\frac{8{V}_{1}}{3}$    V₁     $\frac{{V}_{1}}{3}$，
則V₃=V₂-$\frac{7{V}_{1}}{3}$V₁，
故答案為：V₂-$\frac{7{V}_{1}}{3}$V₁．

點評 本題考查氧化還原反應的計算，為高頻考點，把握發(fā)生的反應及物質的量關系等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，注意量少的物質完全反應，題目難度不大．