Question

13．在高温时，水蒸气与灼热的还原铁粉发生反应的方程式为：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．其中，水中H元素化合价降低，得电子；铁作为还原剂，被氧化．当消耗0.3mol铁时，反应中共转移0.8N_AN_A个电子，生成的氢气体积约为8.96（标态下） L．

Answer 1

分析 氧化还原反应中，得电子化合价降低的反应物是氧化剂，失电子化合价升高的反应物是还原剂，还原剂被氧化，根据铁和转移电子之间的关系式计算转移电子数，根据铁和氢气之间的关系式计算氢气的体积．

解答 解：该反应中，氢元素的化合价由+1价→0价，所以水中氢元素得电子化合价降低，水是氧化剂；铁元素的化合价由0→+2、+3价，铁失电子化合价升高，所以铁是还原剂，
设转移电子数是x，生成氢气的体积是y，
3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂ 转移电子
3mol                   89.6L   8N_A
0.3mol                 y       x
x=$\frac{0.3mol×8{N}_{A}}{3mol}$=0.8N_A，y=$\frac{89.6L×0.3mol}{3mol}$=8.96L，
故答案为：H；还原；0.8N_A；8.96．

点评 本题考查氧化还原反应中的有关计算，明确元素化合价是解本题的关键，注意四氧化三铁中铁元素的化合价，为易错点．