Question

10．三氟化氮（NF₃）是一種無色、無味的氣體，它是微電子工業(yè)技術(shù)的關(guān)鍵原料之一，三氟化氮在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有HF、NO和HNO₃，請(qǐng)根據(jù)要求回答下列問題：
（1）反應(yīng)過程中，氧化產(chǎn)物是HNO₃，被氧化與被還原的元素原子的物質(zhì)的量之比為1：2．
（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF．若反應(yīng)中生成0.2mol HNO₃，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.4N_A個(gè)．
（3）三氟化氮可由氨氣和氟氣反應(yīng)得到：4NH₃+3F₂═NF₃+3NH₄F．據(jù)題意推測(cè)NF₃、F₂、NO三種氣體中，氧化性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镕₂＞NF₃＞NO．
（4）NF₃是一種無色、無味的氣體，一旦NF₃在空氣中泄漏，卻還是易于發(fā)現(xiàn)．你判斷該氣體泄漏時(shí)的現(xiàn)象是產(chǎn)生紅棕色氣體，產(chǎn)生刺激性氣味氣體，產(chǎn)生白霧．
（5）一旦NF₃泄漏，可以用NaOH溶液噴淋的方法減少污染，其產(chǎn)物除NaNO₂、NaF、H₂O外，還肯定有NaNO₃（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 由反應(yīng)物和生成物可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF，反應(yīng)中只有N元素的化合價(jià)發(fā)生變化，則氧化劑和還原劑都是NF₃，NO易與空氣中氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO₂氣體，反應(yīng)物可用堿液吸收，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）NF₃→NO，化合價(jià)降低1價(jià)，被還原，則NO為還原產(chǎn)物，NF₃→HNO₃，化合價(jià)升高2價(jià)，被氧化，則HNO₃為氧化產(chǎn)物，氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑得失電子數(shù)目相等，則被氧化與被還原的元素的物質(zhì)的量之比為1：2，故答案為：HNO₃；1：2；
（2）由反應(yīng)物和生成物可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF，
由方程式可知若反應(yīng)中生成0.2mol HNO₃，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為0.2mol×（5-3）=0.4mol，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.4N_A個(gè)，
故答案為：3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF；0.4N_A；
（3）由4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F可知氧化性F₂＞NF₃，由3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF可知氧化性NF₃＞NO，則氧化性F₂＞NF₃＞NO，故答案為：F₂＞NF₃＞NO；
（4）NO易與空氣中氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO₂氣體，同時(shí)生成的HF和HNO₃易結(jié)合空氣中的水蒸氣形成酸霧，有刺激性氣味，
故答案為：產(chǎn)生紅棕色氣體，產(chǎn)生刺激性氣味氣體，產(chǎn)生白霧；
（5）NF₃與H₂O反應(yīng)產(chǎn)生HNO₃，HNO₃和NaOH反應(yīng)必生成NaNO₃，故答案為：NaNO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查含氮化合物的性質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)，題目難度中等，注意從化合價(jià)變化的角度分析氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念和計(jì)算，注意把握題給信息，為解答該題的關(guān)鍵．