Question

(13分)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，被氧化與被還原的元素原子的物質(zhì)的量之比為__________．

（2）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式____________________________________________．

若反應(yīng)中生成0.2 mol HNO3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為________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)開___________________

（4）NF3是一種無色、無臭的氣體，但一旦NF3在空氣中泄漏，還是易于發(fā)現(xiàn)．你判斷該氣體泄漏時(shí)的現(xiàn)象是___________________________________________________.

（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____________________________(填化學(xué)式)．

 

Answer 1

（1）1∶2　 (2分) （2）3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF(2分) 0.4NA或2.408×1023個(gè)(2分)

（3） NO<NF3<F2 (2分) （4）紅棕色氣體、產(chǎn)生刺激性氣味氣體、產(chǎn)生白霧(3分) （5）NaNO3(2分)

【解析】

試題分析：（2）根據(jù)題意可得反應(yīng)的方程式是3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF。（1）在該反應(yīng)中NF3中的N元素的化合價(jià)部分升高失去電子，部分降低得到電子，所以NF3既是氧化劑也是還原劑；在反應(yīng)過程中，被氧化的N即化合價(jià)升高的N與被還原的N即化合價(jià)降低的N元素原子的物質(zhì)的量之比為1:2，每產(chǎn)生1mol HNO3，轉(zhuǎn)移電子2mol的電子，因此若反應(yīng)中生成0.2 molHNO3，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為0.2 ×4NA=0.4NA;（3）根據(jù)反應(yīng)3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF可知氧化性：NF3>NO,根據(jù)反應(yīng)：4NH3+3F2= NF3+3NH4F 可知氧化性：F2>NF3,所以NF3、F2、NO三種氣體中，氧化性由弱到強(qiáng)的順序?yàn)镹O<NF3<F2;（4） NF3是一種無色、無臭的氣體，但一旦NF3在空氣中泄漏，就會(huì)反應(yīng)反應(yīng)3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF，2NO+O2=2NO2；NO2是紅棕色有刺激性氣味的氣體，由于產(chǎn)生了硝酸，所以還有白霧產(chǎn)生，因此易于發(fā)現(xiàn)。（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，還肯定有硝酸與NaOH發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生的鹽NaNO3。

考點(diǎn)：考查物質(zhì)的氧化性強(qiáng)弱的比較、三氟化氮的性質(zhì)、應(yīng)用、危害及治理方法的知識(shí)。