化学中物质的量的计算问题

Question

在3BrF3+5H2O=HBr+Br2+9HF+O2↑中，若有5mol的水做还原剂时，被水还原的BrF3的物质的量是多少？ 怎么去分析理解？

Answer 1

答案是2mol。
分析：这种问题要看反应前后BrF3中元素的变价情况，其中F元素反应前后均为-1价，也就是未发生氧化还原反应，但其中Br元素在反应后变成了Br2单质和HBr两种物质，生成了Br2单质也就是Br元素从+1价变成了0价，也就是发生了还原反应（即被水还原），而5mol水对应3mol BrF3，即是3molBr+和3molF-，F-没反应，只看Br+，可以看到其中三分之一的Br+反应后与H+结合变为HBr未发生变价，而另2molBr+变为了1molBr2，发生了变价，即发生了氧化还原反应，所以回到前面，也就是3molBrF2中2molBrF2被还原（其实只是其中的Br+参与了反应），另外1mol没变化（只是重新进行了组合，未变价，没有氧化还原反应），故答案是2mol。追问

答案是10/3

追答

不好意思，题目看错了，所以之前的答案都是错误的（我以为是有5mol水参加反应，应该是5mol水作还原剂，化合价也看错了），但是我做得答案还不是10/3，是3mol，你看看作参考吧，具体还是问问老师怎么回事。不过原理是一样的（好像反应式没有配平，O2前的系数是5/2吧）
我重新答一下：宏观地看，反应过程除了O2-外没有其他物质升价，（说明反应中只有水做还原剂，其中的O2-做还原剂），O元素只生成了单质O2可以肯定每一分子水都参与了还原，所以5mol水全部参与氧化还原（这种情况就可以直接对应反应式的系数，很多情况水只是部分参与氧化还原反应，这时就不能直接对应系数），而降价的物质只有Br3+，也就是BrF3，按照反应式，可以根据H2O的5mol直接按比例求出被还原的BrF3是3mol。
具体地分析：BrF3中，Br元素显+3价，其中一分子Br被还原成-1价（上次回答的是+1，有误，应是-1），也就是得到4分子电子，两分子被还原成0价，也就是共得到了6分子电子，所以每3molBrF3参加反应就需要有10mol作还原的电子。5mol水作还原剂，按照之前分析刚好提供10mol电子，反应成立，符合规律。所以答案应该是3mol吧（至于答案是10/3我就不理解了，我水平到此为止了，不过这种题目的思路和做法还是基本是上面这个过程，标好反应前后各元素化合价，然后根据升降价元素间关系和电子守恒来判断（例如本例中：参与反应作为还原剂O2-的就是5mol（O2-反应后变价均变为单质，做还原剂），所以5mol水提供了10mol电子供还原用，而每3molBrF3得到了10mol电子被还原，符合要求，满足定理）。

Answer 2

这个问题终归是氧化还原反应得失电子守恒问题。
首先应知道生成的HBr和Br2的物质的量是相等的，这是题目中的隐含条件（这是个不好把握的地方)，这样就可以知道3molBrF3被还原要得到10mol电子，所以每molBrF3被还原要得到10/3mol电子。
然后要知道没mol水被氧化O要失去2mol电子，所以5mol水被氧化O要失去10mol电子。
在氧化还原反应中氧化剂得到的电子数和还原剂失去的电子数相等，可以知道有3molBrF3被还原。