Question

(13分)三氟化氮(NF3)是一种无色，无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮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）反应过程中，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为__________．

（2）写出该反应的化学方程式____________________________________________．

若反应中生成0.2 mol HNO3，转移的电子数目为________个．

（3） 三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F ,据题意推测 NF3、F2、NO三种气体中，氧化性由弱到强的顺序为____________________

（4）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___________________________________________________.

（5）一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO2、NaF、H2O外，还肯定有____________________________(填化学式)．

 

Answer 1

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

（3） NO<NF3<F2 (2分) （4）红棕色气体、产生刺激性气味气体、产生白雾(3分) （5）NaNO3(2分)

【解析】

试题分析：（2）根据题意可得反应的方程式是3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF。（1）在该反应中NF3中的N元素的化合价部分升高失去电子，部分降低得到电子，所以NF3既是氧化剂也是还原剂；在反应过程中，被氧化的N即化合价升高的N与被还原的N即化合价降低的N元素原子的物质的量之比为1:2，每产生1mol HNO3，转移电子2mol的电子，因此若反应中生成0.2 molHNO3，转移的电子数目为0.2 ×4NA=0.4NA;（3）根据反应3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF可知氧化性：NF3>NO,根据反应：4NH3+3F2= NF3+3NH4F 可知氧化性：F2>NF3,所以NF3、F2、NO三种气体中，氧化性由弱到强的顺序为NO<NF3<F2;（4） NF3是一种无色、无臭的气体，但一旦NF3在空气中泄漏，就会反应反应3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF，2NO+O2=2NO2；NO2是红棕色有刺激性气味的气体，由于产生了硝酸，所以还有白雾产生，因此易于发现。（5）一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO2、NaF、H2O外，还肯定有硝酸与NaOH发生反应产生的盐NaNO3。

考点：考查物质的氧化性强弱的比较、三氟化氮的性质、应用、危害及治理方法的知识。