氮的重要化合物如氨(NH
3)、肼(N
2H
4)、三氟化氮(NF
3)等,在生产、生活中具有重要作用.
(1)利用NH
3的还原性可消除氮氧化物的污染,相关热化学方程式如下:
H
2O(l)═H
2O(g)△H
1=44.0kJ•mol
-1N
2(g)+O
2(g)═2NO(g)△H
2=229.3kJ•mol
-14NH
3(g)+5O
2(g)═4NO(g)+6H
2O(g)△H
3=-906.5kJ•mol
-14NH
3(g)+6NO(g)═5N
2(g)+6H
2O(l)△H
4则△H
4=
kJ•mol
-1.
(2)使用NaBH
4为诱导剂,可使Co
2+与肼在碱性条件下发生反应,制得高纯度纳米钴,该过程不产生有毒气体.
①写出该反应的离子方程式:
;
②在纳米钴的催化作用下,肼可分解生成两种气体,其中一种能使湿润的红色石蕊试纸变蓝.若反应在不同温度下达到平衡时,混合气体中各组分的体积分数如下图1所示,则N
2H
4发生分解反应的化学方程式为:
;为抑制肼的分解,可采取的合理措施有
(任写一种).
(3)在微电子工业中NF
3常用作半导体、液晶和薄膜太阳能电池等生产过程的蚀刻剂,在对硅、氮化硅等材料进行蚀刻时具有非常优异的蚀刻速率和选择性,在被蚀刻物表明不留任何残留物,对表面物污染.工业上通过电解含NH
4F等的无水熔融物生产NF
3,其电解原理如上图2所示.
①a电极为电解池的
(填“阴”或“阳”)极,写出该电极的电极反应式:
;
②以NF
3对氮化硅(Si
3N
4)材料的蚀刻为例,用反应方程式来解释为什么在被蚀刻物表面不留任何残留物
.
③气体NF
3不可燃但可助燃,故气体NF
3应远离火种且与还原剂、易燃或可燃物等分开存放,结构决定性质,试从结构角度加以分析
.
④能与水发生反应,生成两种酸及一种气态氧化物,试写出相应的化学方程式
.