Question

3．三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体，可在铜的催化作用下由F₂和过量NH₃反应得到，在半导体加工，太阳能电池和液晶显示器的制造中得到广泛应用．它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO 和 HNO₃，请根据要求回答下列问题：
（1）写出制备NF₃的化学反应方程式：4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F．反应过程中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1．
（2）写出三氟化氮与水蒸气反应的化学方程式：3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF．
（3）NF₃是一种无色、无臭的气体，但一旦NF₃在空气中泄漏，还是易于发现．你判断该气体泄漏时的现象是产生红棕色气体，产生刺激性气味气体，产生白雾．
（4）一旦NF₃泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染．其产物除H₂O外，还有另三种钠盐：NaNO₃、NaF、NaNO₂（填化学式）．

Answer 1

分析 （1）Cu作催化剂，NH₃、F₂反应生成NF₃、NH₄F；
（2）由反应物NF₃+和H₂O和生成物HF、NO 和 HNO₃书写方程式；
（3）NO易与空气中氧气反应生成红棕色的NO₂气体，同时生成的HF和HNO₃易结合空气中的水蒸气形成酸雾，有刺激性气味；
（4）NF₃与H₂O反应产生HF、NO 和 HNO₃，HF、NO 和 HNO₃和NaOH反应生成NaNO₃、NaF、NaNO₂；

解答 解：（1）Cu作催化剂，NH₃、F₂反应生成NF₃、NH₄F，反应方程式为4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F，该反应中1mol氨气化合价升高作还原剂，3mol氟气化合价降低作氧化剂，所以氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1；故答案为：4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F；3：1；
（2）由反应物和生成物可写出反应的化学方程式为3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF，故答案为：3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF；
（3）NO易与空气中氧气反应生成红棕色的NO₂气体，同时生成的HF和HNO₃易结合空气中的水蒸气形成酸雾，有刺激性气味，
故答案为：产生红棕色气体，产生刺激性气味气体，产生白雾；
（4）NF₃与H₂O反应产生HF、NO 和 HNO₃，HF、NO 和 HNO₃和NaOH反应生成NaNO₃、NaF、NaNO₂，故答案为：NaNO₃、NaF、NaNO₂；

点评 本题考查含氮化合物的性质以及氧化还原反应，题目难度中等，注意从化合价变化的角度分析氧化还原反应的有关概念和计算，注意把握题给信息，为解答该题的关键．