三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体、在半导体...

三氟化氮是一种无色、无味、无毒且不可燃的气体、在半导体...,第1张

【答案】(1)4NH3+3F2=NF3+3NH4F(2分) (2)NH3分子间可形成氢键(2分)

(3)[Ar]3d5

4s1(2分)

(4)Al3+(1分)

6(1分)

(5)①R

U(2分)

②p(1分) ⅢA(1分) 平面三角形(1分)

sp2(2分)

【答案解析】试题分析:(1)根据题意可知制备NF3,由F2和过量NH3反应得到NF3。若生成NF3和H2,H2和F2生成HF,HF与过量的NH3生成NH4F。所以有4NH3+3F2=NF3+3NH4F 。

(3)铜为第四周期,未成对电子数最多,3d和4s都是单电子,所以[Ar]3d5

4s1。

(4)HF、NaAlO2和NaCl按6:1:2的物质的量之比恰好反应生成HCl、H2O和含三种元素的微溶物,

6HF+NaAlO2+2NaCl=2HCl+2H2O+Na3AlF6

[AlF6]3- 是络离子,中心离子为Al3+,

配位数为6.

(5)由电离能的数据可知T3+、R+和U+,R+和U+带相同电荷属于同族元素。T3+位于ⅢA,在p区;T为第2周期元素,T为B,F是第3周期元素中原子半径最小的元素,F为Cl

,BCl3为平面三角形,sp2杂化。

考点:本题考查原子结构、分子结构、络合物、杂化轨道等知识。

(1)F2和过量的NH3反应生成NF3和NH4F,反应的方程式为3F2+4NH3
 Cu 
.
 
NF3+3NH4F,NF3中含有3个δ键,且孤电子对数为
5?3
2
=1,则应为sp3杂化,空间构型为三角锥形,

故答案为:3F2+4NH3

 Cu 
.
 
NF3+3NH4F;sp3杂化;三角锥形;

(2)由于非金属性N<F,则HF更稳定,故答案为:<;

(3)N3-含有3个原子和22个电子,价电子总数为16,则对应的等电子体有CO2或CS2、N2O等,故答案为:N2O或CO2;

(4)元素A基态原子的核外电子排布式为1s22s22p63s23p64s2,应为Ca元素,由晶胞结构可知Ca2+离子位于晶胞的定点和面心,共含有8×

1
8
+6×
1
2
=4个,F-离子位于体心,共8个,则化学式为CaF2,

故答案为:CaF2;

(5)晶胞平均含有4个Ca2+,8个F-,质量为

312
NA
g,该离子化合协晶体的密度为a g/cm3,则晶胞的体积是
312
aNA
cm3,故答案为:
312
aNA

c3v点群。

氟化氮(nitrogen trifluoride)化学式NF₃,在常温下是一种无色、无臭、性质稳定的气体,是一种强氧化剂。

三氟化氮在微电子工业中作为一种优良的等离子蚀刻气体,在离子蚀刻时裂解为活性氟离子,这些氟离子对硅和钨化合物,高纯三氟化氮具有优异的蚀刻速率和选择性(对氧化硅和硅),它在蚀刻时,在蚀刻物表面不留任何残留物,是非常良好的清洗剂,同时在芯片制造、高能激光器方面得到了大量的运用。

化学性质稳定,一般条件下在水与碱溶液中均不反应(三校合编无机化学第四版下册534页),只有当放电时在水中才发生NF3+2H2O==放电==HNO2+3HF。

F的电负性大于H,因此NF3中的孤对电子云由于向F偏移而导致电子云密度比在NH3中低,配位能力下降,因此质子化时放热小于NH3。偶极矩与上面类似,大概就是由于电负性的增强导致偶极矩的降低。

应用程序

三氟化氮主要用于在制造半导体设备(如LCD 显示器、一些薄膜太阳能电池和其他微电子设备)期间去除硅和硅化合物。在这些应用中NF3最初在等离子体中分解。

由此产生的氟自由基是攻击多晶硅、氮化硅和氧化硅的活性剂。它们可以作为很好地去除硅化钨,钨,和某些其他金属。除了在器件制造中用作蚀刻剂外,NF3也广泛用于清洁PECVD腔室。

NF3 与全氟化合物(PFC) 和六氟化硫( SF )相比,在低压放电中更容易离解。由此产生的更大量的带负电荷的自由基可以产生更高的硅去除率,并提供其他工艺优势,例如更少的残留污染和更低的正在制造的器件上的净电荷应力。

以上内容参考:百度百科-三氟化氮


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