题目内容
【题目】NF3（三氟化氮）在常温常压下是无色、无味的气体，是微电子工业中一种优良的等离子蚀刻气体。回答下列问题：
（1）NF3的电子式为______，N元素的化合价为______。
（2）F2与NH3直接反应生成NF3的化学方程式为______。
（3）实验室模拟工业上利用电解熔融NH4HF2（NH4FHF）法制取NF3，阳极为以Ni为基本材料的合金（内含其他金属，忽略镍及其他金属的反应），阴极为碳素钢，电解废液可回收再利用。
①电解时NF3在______极生成；阴极产生的气体是______（填化学式）。
②电解后废液（含Ni少量Fe和Cu的单质及NH4HF2等）可经如下流程进行回收再利用：
已知该实验条件下，部分金属离子开始沉淀与沉淀完全的pH如下表
金属离子 | Ni2+ | Fe2+ | Cu2+ | Fe3+ |
开始沉淀时的pH | 7.2 | 7.0 | 4.7 | 1.9 |
沉淀完全时的pH | 9.2 | 9.0 | 6.7 | 3.2 |
步骤I的目的是______；步骤Ⅱ滤饼中Ni溶于硝酸的离子方程式为______（HNO3的还原产物为NO）；步骤Ⅲ调节pH时，理论上pH应控制的范围是______。
【答案】
+3 NH3+3F2=NF3+6HF或4NH3+3F2=NF3+3NH4F 阳 H2 除去NH4HF2 3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O 6.7≤pH＜7.2
【解析】
（1）NF3为共价化合物，电子式为
，N为+3价、F为-1价，
故答案为：；+3；
（2）F2与NH3直接反应生成NF3，同时生成HF或NH4F，方程式为NH3+3F2=NF3+6HF或4NH3+3F2=NF3+3NH4F，
故答案为：NH3+3F2=NF3+6HF或4NH3+3F2=NF3+3NH4F；
（3）①利用电解熔融NH4HF2（NH4FHF）法制取NF3，N元素被氧化，应为阳极反应；阴极生成氢气，
故答案为：阳；H2；
②由流程可知，加水溶解，可除去NH4HF2，加入过量稀硝酸，金属溶解，Ni溶于硝酸的离子方程式为3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O，调节溶液pH，使铜离子、铁离子完全沉淀，且避免镍离子沉淀，则调节pH的范围为6.7≤pH＜7.2，
故答案为：除去NH4HF2；3Ni+8H++2NO3-=3Ni2++2NO+4H2O；6.7≤pH＜7.2。
