Question

16．三氟化氮（NF₃）是一種無色無味的氣體，它是微電子工業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1：2．
（2）寫出該反應的化學方程式3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃．若反應中生成0.2molHNO₃，轉移的電子數目為2.408×10²³或0.4N_A個．
（3）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NaNO₃（填化學式）．

Answer 1

分析 （1）根據反應物、生成物書寫方程式，該反應中N元素化合價由+3價變為+2價、+5價，則NF₃既是氧化劑又是還原劑，根據得失電子相等確定氧化劑和還原劑的物質的量之比；
（2）根據反應物、生成物書寫方程式，根據硝酸和轉移電子之間的關系式計算；
（3）NF₃與H₂O反應產生HNO₃，HNO₃和NaOH反應必生成NaNO₃．

解答 解：（1）反應物是NF₃和水，生成物是HF、NO、HNO₃，該反應中N元素化合價由+3價變為+2價、+5價，根據轉移電子守恒及原子守恒配平方程式為3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，該反應中NF₃既是氧化劑又是還原劑，氧化劑和還原劑的物質的量之比為2：1，被氧化與被還原的元素原子的物質的量之比為1：2，
故答案為：1：2；
（2）反應物是NF₃和水，生成物是HF、NO、HNO₃，該反應中N元素化合價由+3價變為+2價、+5價，根據轉移電子守恒及原子守恒配平方程式為3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃中硝酸和轉移電子之間的關系為1：2，所以若反應中生成0.2mol HNO₃，轉移的電子數目=0.2mol×2×N_A/mol=2.408×10²³或0.4N_A，故答案為：2.408×10²³或0.4N_A；
（3）NF₃與H₂O反應產生HNO₃，HNO₃和NaOH反應必生成NaNO₃，故答案為：NaNO₃．

點評 本題考查了氧化還原反應，根據反應中轉移電子配平方程式，再結合方程式中各個物理量之間的關系式計算，注意NF3的作用，為易錯點．