Question

15．三氟化氮（NF₃）是一种新型的电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其生成物有HF、NO、HNO₃．根据要求回答下列问题：
（1）写出该反应的化学方程式：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃．反应过程中，被氧化与被还原的元素物质的量之比为1：2．
（2）若反应中生成0.2mol HNO₃，转移的电子数目为2.408×10²³或0.4N_A．

Answer 1

分析 （1）根据反应物、生成物书写方程式，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，则NF₃既是氧化剂又是还原剂，根据得失电子相等被氧化与被还原的物质的量之比；
（2）根据硝酸和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）反应物是NF₃和水，生成物是HF、NO、HNO₃，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，该反应中NF₃既是氧化剂又是还原剂，氧化剂和还原剂的物质的量之比为2：1，被氧化与被还原的元素原子的物质的量之比为1：2，
故答案为：3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃；1：2；
（2）反应物是NF₃和水，生成物是HF、NO、HNO₃，该反应中N元素化合价由+3价变为+2价、+5价，根据转移电子守恒及原子守恒配平方程式为3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃，3NF₃+5H₂O=9HF+2NO+HNO₃中硝酸和转移电子之间的关系为1：2，所以若反应中生成0.2mol HNO₃，转移的电子数目=0.2mol×2×N_A/mol=2.408×10²³或0.4N_A，故答案为：2.408×10²³或0.4N_A．

点评 本题考查了氧化还原反应侧重于学生的分析、计算能力的考查，根据反应中转移电子配平方程式，再结合方程式中各个物理量之间的关系式计算，注意NF₃的作用，为易错点．