Question

氟化氮（NF₃）是一种新型电子材料，它在潮湿的空气中与水蒸气能发生氧化还原反应，其反应的产物有：HF、NO和HNO₃ ，请根据要求回答下列问题：

（1）反应过程中，被氧化与被还原的元素的物质的量之比为_______________。

（2）写出该反应的化学方程式①__________________。②若反应中生成0.2 mol HNO₃，转移的电子数目为_______个。

（3）配平并完成下列离子方程式

____ MnO₄^－+_____ H₂O₂+ __________  =  ____ Mn²⁺  +____ O₂  +____ H₂O

每有1mol高锰酸根参加反应，生成_______mol O₂。

Answer

（1）1：2 （2分）

（2）①3NF3+5H2O = 2NO+HNO3+9HF（2分） ②0.4NA或2.408×1023 （2分）

（3） 2MnO4－+5H2O2+ 6 H＋= 2Mn2+ +5 O2 +8H2O, （2分）2.5（2分）

【解析】

试题分析： （1）只有N元素化合价发生变化，被氧化生成HNO3，被还原生成NO，由方程式可知被氧化与被还原的元素的物质的量之比为1：2，

（2）①据已知条件它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 ，得反应为：3NF3+5H2O = 2NO+HNO3+9HF；②据反应方程式3NF3+5H2O = 2NO+HNO3+9HF；得氮元素由+3价升高为+5价，生成1mol硝酸转移2mol电子，则生成0.2mol硝酸转移电子物质的量是0.2×2=0.4mol，转移的电子数目为0.4NA。

（3）第一步确定哪些元素变价,由反应可以看出是Mn,和O，第二步确定改变的化合价：MnO4-到Mn2+由+7到+2,下降5个化合价,得到5个电子，,对于O,由-1价到0价,升高一个但是,一个氧气刚好2个O,2个电子,失去2个电子.所以要配平找到最小公倍数5乘以2=10,所以Mn前面的化学计量数2,氧气前面是5，对于题目中的（）,因为MnO4-是负电荷,而反应右边只有正电荷,所以只能是氢离子，,刚好电荷守恒,所以前面的化学计量数刚好也为6，再根据原子守恒得：2MnO4－+5H2O2+ 6 H＋= 2Mn2+ +5 O2 +8H2O,据反应方程式n(MnO4－):n(O2)=2:5,所以每有1mol高锰酸根参加反应，生成205molO2。

考点：考查方程式的书写、配平及相关计算