(2011•深圳一模)氟和氟盐是化工原料.由于氟气性质活泼,很晚才制取出来.
来源:学生作业帮 编辑:百度作业网作业帮 分类:化学作业 时间:2024/05/04 16:55:29
(2011•深圳一模)氟和氟盐是化工原料.由于氟气性质活泼,很晚才制取出来.
(1)不能通过电解纯净的液态HF获得F2,其原因是______;但电解液态KHF2时,两极分别得到F2和H2,写出阳极上HF2-放电产生气体的电极反应式______.
(2)利用化学反应也能制取氟.请配平下列化学方程式:______ K2MnF6+______SbF5--______KSbF6+______MnF3+______F2↑;其中还原产物是______.
(3)某温度下测得浓度均为0.10mol•L-1的KF和HF混合溶液的pH=4,近似计算HF的电离平衡常数K a(写出计算过程).
(4)一定浓度的HF和Al2(SO4)3混合液中,铝的各种微粒含量ƒ随pH的分布曲线如图示.用NaOH使混合液的pH从5调整到7,写出有关反应的离子方程式:______.
(1)不能通过电解纯净的液态HF获得F2,其原因是______;但电解液态KHF2时,两极分别得到F2和H2,写出阳极上HF2-放电产生气体的电极反应式______.
(2)利用化学反应也能制取氟.请配平下列化学方程式:______ K2MnF6+______SbF5--______KSbF6+______MnF3+______F2↑;其中还原产物是______.
(3)某温度下测得浓度均为0.10mol•L-1的KF和HF混合溶液的pH=4,近似计算HF的电离平衡常数K a(写出计算过程).
(4)一定浓度的HF和Al2(SO4)3混合液中,铝的各种微粒含量ƒ随pH的分布曲线如图示.用NaOH使混合液的pH从5调整到7,写出有关反应的离子方程式:______.
(1))氟化氢是共价化合物,纯液态时不电离,因而不导电,故不能通过电解纯净的液态HF获得F2;
阳极发生氧化反应,HF2-在阳极上放电,生成F2与H+,电极反应式为HF2--2e-=F2↑+H+,
故答案为:氟化氢是共价化合物,纯液态时不电离,因而不导电;HF2--2e-=F2↑+H+;
(2)反应中Mn元素化合价由+4价降低为MnF3中+3价,总共降低1价,F元素化合价由-1价升高为F2中0价,总共升高2价,化合价升降最小公倍数为2,所以MnF3系数为2,F2系数为1,根据锰元素守恒可知K2MnF6系数为2,根据K元素守恒可知KSbF6系数为4,根据Sb元素守恒可知SbF5系数为4,反应方程式为2K2MnF6+4SbF5=4KSbF6+2MnF3+1F2↑;
反应中Mn元素化合价由K2MnF6中+4价降低为MnF3中+3价,K2MnF6发生还原反应生成MnF3,MnF3是还原产物.
故答案为:2;4;4;2;1;MnF3;
(3)溶液pH=4,则溶液中c(H+)=10-4 mol•L-1,
HF H++F-
开始( mol•L-1):0.10 0 0.10
平衡( mol•L-1):(0.10-1×10-4) 1×10-4 (0.10+1×10-4 )
c(HF)=(0.10-1×10-4) mol•L-1≈0.10 mol•L-1
c(F-)=(0.10+1×10-4)mol•L-1≈0.10mol•L-1
Ka=
c(H+)•c(F−)
c(HF)=
0.10mol/L•10−4mol/L
0.10mol/L=1.0×10-4 mol•L-1,
答:该温度下HF的电离平衡常数近似为1.0×10-4 mol•L-1;
(4)由图可知溶液pH=5时,混合液中铝的微粒为AlF2+、AlF3,pH值=7时,铝的微粒为Al(OH)3,即AlF2+、AlF3与OH-反应生成Al(OH)3、F-,反应离子方程式为AlF2++3OH-=Al(OH)3↓+2F-、AlF3+3OH-=Al(OH)3↓+3F-,
故答案为:AlF2++3OH-=Al(OH)3↓+2F-、AlF3+3OH-=Al(OH)3↓+3F-.
阳极发生氧化反应,HF2-在阳极上放电,生成F2与H+,电极反应式为HF2--2e-=F2↑+H+,
故答案为:氟化氢是共价化合物,纯液态时不电离,因而不导电;HF2--2e-=F2↑+H+;
(2)反应中Mn元素化合价由+4价降低为MnF3中+3价,总共降低1价,F元素化合价由-1价升高为F2中0价,总共升高2价,化合价升降最小公倍数为2,所以MnF3系数为2,F2系数为1,根据锰元素守恒可知K2MnF6系数为2,根据K元素守恒可知KSbF6系数为4,根据Sb元素守恒可知SbF5系数为4,反应方程式为2K2MnF6+4SbF5=4KSbF6+2MnF3+1F2↑;
反应中Mn元素化合价由K2MnF6中+4价降低为MnF3中+3价,K2MnF6发生还原反应生成MnF3,MnF3是还原产物.
故答案为:2;4;4;2;1;MnF3;
(3)溶液pH=4,则溶液中c(H+)=10-4 mol•L-1,
HF H++F-
开始( mol•L-1):0.10 0 0.10
平衡( mol•L-1):(0.10-1×10-4) 1×10-4 (0.10+1×10-4 )
c(HF)=(0.10-1×10-4) mol•L-1≈0.10 mol•L-1
c(F-)=(0.10+1×10-4)mol•L-1≈0.10mol•L-1
Ka=
c(H+)•c(F−)
c(HF)=
0.10mol/L•10−4mol/L
0.10mol/L=1.0×10-4 mol•L-1,
答:该温度下HF的电离平衡常数近似为1.0×10-4 mol•L-1;
(4)由图可知溶液pH=5时,混合液中铝的微粒为AlF2+、AlF3,pH值=7时,铝的微粒为Al(OH)3,即AlF2+、AlF3与OH-反应生成Al(OH)3、F-,反应离子方程式为AlF2++3OH-=Al(OH)3↓+2F-、AlF3+3OH-=Al(OH)3↓+3F-,
故答案为:AlF2++3OH-=Al(OH)3↓+2F-、AlF3+3OH-=Al(OH)3↓+3F-.
氟和氟盐是化工原料.由于氟气性质活泼,很晚才制取出来.
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