Question

【題目】三氟化氮(NF3)是一種無色、無味的氣體，它是微電子工業(yè)技術的關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，其反應的產物有HF、NO和HNO3，請根據要求回答下列問題：

(1)反應過程中，被氧化與被還原的元素原子的物質的量之比為________。

(2)寫出該反應的化學方程式：____________________________________。

若反應中生成0.2 mol HNO3，轉移的電子數目為________個。

(3)三氟化氮可由氨氣和氟氣反應得到：4NH3＋3F2=NF3＋3NH4F。據題意推測NF3、F2、NO三種氣體中，氧化性由弱到強的順序為______________。

(4)NF3是一種無色、無味的氣體，一旦NF3在空氣中泄漏，卻還是易于發(fā)現。你判斷該氣體泄漏時的現象是___________________________________________________。

(5)一旦NF3泄漏，可以用NaOH溶液噴淋的方法減少污染，其產物除NaNO2、NaF、H2O外，還肯定有________ (填化學式)。

Answer 1

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

【解析】

（1）根據問題（2）書寫出氧化還原反應，然后依據氧化還原反應中幾組概念進行判斷；（2）配平氧化還原反應方程式一般采用化合價的升降進行；（3）根據氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性進行判斷；（4）根據問題（2）的產物中NO的性質和HNO3的性質進行分析；（5）根據問題（2）進行分析。

（1）NF3與水蒸氣反應生成HF、NO和HNO3，反應為NF3＋H2O→HF＋NO＋HNO3，反應為歧化反應，采用后配法，即反應方程式為3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF，2NF3→2NO，N被化合價降低，被還原，NF3→HNO3，N化合價升高，被氧化，被氧化原子物質的量與被還原原子物質的量之比為1：2；（2）根據（1）反應方程式為3NF3＋5H2O=2NO＋HNO3＋9HF可知，生成1molHNO3，轉移電子物質的量為2mol，則生成0.2molHNO3時轉移電子物質的量為0.4mol，轉移電子數目是0.4NA或2.408×1023；（3）根據氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，根據（2）的反應，NF3為氧化劑和還原劑，NO為還原產物，則NF3氧化性強于NO；根據4NH3＋3F2=NF3＋3NH4F，F2為氧化劑，NF3為氧化產物，即F2的氧化性強于NF3，綜上所述，氧化性由弱到強的順序是NO<NF3<F2；（4）根據（2）的反應方程式，產物中有NO，NO與空氣中的氧氣反應生成NO2，NO2為紅棕色氣體，現象之一是產生紅棕色氣體，HNO3易揮發(fā)，凝結成小液滴，因此現象之二是產生白霧，現象是產生紅棕色氣體，產生刺激性氣味氣體，產生白霧；（5）根據（2）的反應方程式產物之一是HNO3，HNO3與NaOH反應生成NaNO3，即另一種物質是NaNO3。