Question

【題目】三氟化氮(NF3)是一種無(wú)色、無(wú)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(wèn)題：

(1)反應(yīng)過(guò)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(xiě)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)?/span>______________。

(4)NF3是一種無(wú)色、無(wú)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___________________________________________________。

(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

【答案】1∶2 3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF 0.4NA(或2.408×1023) NO<NF3<F2 產(chǎn)生紅棕色氣體、產(chǎn)生刺激性氣味氣體、產(chǎn)生白霧 NaNO3

【解析】

（1）根據(jù)問(wèn)題（2）書(shū)寫(xiě)出氧化還原反應(yīng)，然后依據(jù)氧化還原反應(yīng)中幾組概念進(jìn)行判斷；（2）配平氧化還原反應(yīng)方程式一般采用化合價(jià)的升降進(jìn)行；（3）根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性進(jìn)行判斷；（4）根據(jù)問(wèn)題（2）的產(chǎn)物中NO的性質(zhì)和HNO3的性質(zhì)進(jìn)行分析；（5）根據(jù)問(wèn)題（2）進(jìn)行分析。

（1）NF3與水蒸氣反應(yīng)生成HF、NO和HNO3，反應(yīng)為NF3＋H2O→HF＋NO＋HNO3，反應(yīng)為歧化反應(yīng)，采用后配法，即反應(yīng)方程式為3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF，2NF3→2NO，N被化合價(jià)降低，被還原，NF3→HNO3，N化合價(jià)升高，被氧化，被氧化原子物質(zhì)的量與被還原原子物質(zhì)的量之比為1：2；（2）根據(jù)（1）反應(yīng)方程式為3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF可知，生成1molHNO3，轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為2mol，則生成0.2molHNO3時(shí)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為0.4mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目是0.4NA或2.408×1023；（3）根據(jù)氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，根據(jù)（2）的反應(yīng)，NF3為氧化劑和還原劑，NO為還原產(chǎn)物，則NF3氧化性強(qiáng)于NO；根據(jù)4NH3＋3F2=NF3＋3NH4F，F(xiàn)2為氧化劑，NF3為氧化產(chǎn)物，即F2的氧化性強(qiáng)于NF3，綜上所述，氧化性由弱到強(qiáng)的順序是NO<NF3<F2；（4）根據(jù)（2）的反應(yīng)方程式，產(chǎn)物中有NO，NO與空氣中的氧氣反應(yīng)生成NO2，NO2為紅棕色氣體，現(xiàn)象之一是產(chǎn)生紅棕色氣體，HNO3易揮發(fā)，凝結(jié)成小液滴，因此現(xiàn)象之二是產(chǎn)生白霧，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）根據(jù)（2）的反應(yīng)方程式產(chǎn)物之一是HNO3，HNO3與NaOH反應(yīng)生成NaNO3，即另一種物質(zhì)是NaNO3。