Question

14分）氮是一种重要的非金属元素，可以形成多种不同类型的化合物，请根据要求回答下列问题：

（1）NA表示阿伏加德罗常数的数值。69g NO2和N2O4的混合气体中含有____________NA个氧原子；2L 0.6 mol/LFe(NO3)3溶液中含________NA个NO3-离子。

（2）三氟化氮(NF₃)是一种无色，无味的气体，它是微电子工业技术的关键原料之一，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃，

①写出该反应的化学方程式            若反应中生成0.15 mol HNO₃，转移的电子数目为________个．

②三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH₃+3F₂=NF₃+3NH₄F；据题意推测NF₃、F₂、NO三种气体中，氧化性由强到弱的顺序为________________________

③NF₃是一种无色、无臭的气体，一旦NF₃泄漏，可以用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO₂、NaF、H₂O外，还肯定有___________________(填化学式)．

（3）氨和联氨（N2H4）是氮的两种常见化合物，制备联氨可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，写出该反应的化学方程式                   。

Answer

（1）3；3.6；（2）①2NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3，0.3NA；②F2>NF3>NO；③NaNO3；

（3）NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。

【解析】

试题分析：（1）假设69g完全是NO2，其物质的量是n(NO2)= 69g÷46g/mol=1.5mol，含有O原子的物质的量是1.5mol×2= 3mol；若69g完全N2O4，其物质的量是n(NO2)= 69g÷92g/mol=0.75mol，含有O原子的物质的量是0.75mol×4=3mol。因此若是两种气体的混合物，含有的O原子的物质的量是3mol，则该混合气体中含有氧原子的数目是3NA；2L 0.6 mol/LFe(NO3)3含有NO3-的物质的量是2L× 0.6 mol/L×3 = 3.6mol，则溶液中含3.6NA个NO3-离子。（2）①三氟化氮(NF3)是一种无色，无味的气体，三氟化氮在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO3，根据原子守恒、电子守恒可得该反应的化学方程式是2NF3+5H2O=9HF+2NO+HNO3，根据反应方程式可知：每产生1mol HNO3，转移电子的物质的量是2mol，若反应中生成0.15 mol HNO3，转移的电子数目为0.3NA个；②根据在氧化还原反应中，氧化性：氧化剂>氧化产物，氧化剂>还原产物，三氟化氮可由氨气和氟气反应得到：4NH3+3F2=NF3+3NH4F；在该反应中，氧化性F2>NF3；在反应2NF3+5H2O= 9HF+ 2NO+HNO3中，氧化性NF3>NO，所以NF3、F2、NO三种气体中，氧化性由强到弱的顺序为F2>NF3>NO；③ NF3是一种无色、无臭的气体，一旦NF3泄漏，三氟化氮(NF3)与水发生反应，产生HF、NO和HNO3，HF与NaOH发生反应产生NaF；HNO3与NaOH发生反应产生NaNO3，NO与空气中的氧气发生反应产生NO2，NO2与NaOH溶液发生反应：2NO2+2NaOH=NaNO3+NaNO2+H2O，因此用NaOH溶液喷淋的方法减少污染，其产物除NaNO2、NaF、H2O外，还肯定有NaNO3。（3）可用丙酮为催化剂，将次氯酸钠与氨气反应可以制备联氨，该反应中还原剂与氧化剂的物质的量之比为2:1，则该反应的化学方程式是NaClO+2NH3=N2H4+NaCl+H2O。

考点：考查物质的量及氧化还原反应的有关计算、化学反应方程式的配平的知识。