Question

【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______。

Answer 1

【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。