Question

3．三氟化氮是一種無色、無味、無毒且不可燃的氣體，可在銅的催化作用下由F₂和過量NH₃反應(yīng)得到，在半導(dǎo)體加工，太陽能電池和液晶顯示器的制造中得到廣泛應(yīng)用．它在潮濕的空氣中與水蒸氣能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，其反應(yīng)的產(chǎn)物有：HF、NO 和 HNO₃，請根據(jù)要求回答下列問題：
（1）寫出制備NF₃的化學(xué)反應(yīng)方程式：4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F．反應(yīng)過程中，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1．
（2）寫出三氟化氮與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF．
（3）NF₃是一種無色、無臭的氣體，但一旦NF₃在空氣中泄漏，還是易于發(fā)現(xiàn)．你判斷該氣體泄漏時的現(xiàn)象是產(chǎn)生紅棕色氣體，產(chǎn)生刺激性氣味氣體，產(chǎn)生白霧．
（4）一旦NF₃泄漏，可以用NaOH溶液噴淋的方法減少污染．其產(chǎn)物除H₂O外，還有另三種鈉鹽：NaNO₃、NaF、NaNO₂（填化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）Cu作催化劑，NH₃、F₂反應(yīng)生成NF₃、NH₄F；
（2）由反應(yīng)物NF₃+和H₂O和生成物HF、NO 和 HNO₃書寫方程式；
（3）NO易與空氣中氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO₂氣體，同時生成的HF和HNO₃易結(jié)合空氣中的水蒸氣形成酸霧，有刺激性氣味；
（4）NF₃與H₂O反應(yīng)產(chǎn)生HF、NO 和 HNO₃，HF、NO 和 HNO₃和NaOH反應(yīng)生成NaNO₃、NaF、NaNO₂；

解答 解：（1）Cu作催化劑，NH₃、F₂反應(yīng)生成NF₃、NH₄F，反應(yīng)方程式為4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F，該反應(yīng)中1mol氨氣化合價升高作還原劑，3mol氟氣化合價降低作氧化劑，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為3：1；故答案為：4NH₃+3F₂$\frac{\underline{\;Cu\;}}{\;}$NF₃+3NH₄F；3：1；
（2）由反應(yīng)物和生成物可寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式為3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF，故答案為：3NF₃+5H₂O=2NO+HNO₃+9HF；
（3）NO易與空氣中氧氣反應(yīng)生成紅棕色的NO₂氣體，同時生成的HF和HNO₃易結(jié)合空氣中的水蒸氣形成酸霧，有刺激性氣味，
故答案為：產(chǎn)生紅棕色氣體，產(chǎn)生刺激性氣味氣體，產(chǎn)生白霧；
（4）NF₃與H₂O反應(yīng)產(chǎn)生HF、NO 和 HNO₃，HF、NO 和 HNO₃和NaOH反應(yīng)生成NaNO₃、NaF、NaNO₂，故答案為：NaNO₃、NaF、NaNO₂；

點評 本題考查含氮化合物的性質(zhì)以及氧化還原反應(yīng)，題目難度中等，注意從化合價變化的角度分析氧化還原反應(yīng)的有關(guān)概念和計算，注意把握題給信息，為解答該題的關(guān)鍵．