题目内容

【题目】氟的单质及其化合物在生产杀虫剂、灭火剂及特种塑料等方面用途广泛。

1)在2%的氢氧化钠溶液中通入氟气,发生反应:2F22NaOH2NaFH2OOF2。该反应氧化剂与还原剂的物质的量之比为____OF2的电子式为___

2SF6是一种优良的绝缘气体材料,分子结构中只存在S-F键,已知1molSs)转化为气态硫原子时吸收能量280kJ,形成1molF-FS-F键需放出的能量分别为160kJ330kJ,试写出固态S单质和氟气反应生成SF6气体的热化学方程式______

3)用含氟牙膏刷牙,氟离子会与牙釉质[主要成分为Ca5PO43OH]发生反应: Ca5PO43OHs+F-aqCa5PO43Fs+OH-aq),该反应的平衡常数K=_____(已知Ksp[Ca5PO43OH]=7×l0-37Ksp[Ca5PO43F]=2.8×l0-61)。

4)聚四氟化烯常用于炊具的“不粘涂层”。制备四氟化烯的反应原理为:2CHClF2gC2F4g+2HClg)△H1(反应I),副反应为:3CHClFgC3F6g+3HClg)△H2(反应II),反应达到平衡时各气体的物质的量分数随温度的变化如图所示:

在恒温恒容的条件下,下列能够说明反应I达到化学平衡状态的是:_________(填标号)。

A.混合气体密度不再改变 B.混合气体平均相对分子质量不再改变

C.vC2F4=2VHCl D.cC2F4)与cHCl)比值保持不变

图中曲线A表示的物质是:______(填化学式)。

③反应2CHClF2gC2F4g+2HClg)的△H_____0(填“>”或“<”)。

④工业上常在900℃以上通过裂解CHClF2来制取C2F4,其原因是______

525℃时,向amol/LNaF溶液中滴加等体积bmol/L的盐酸使溶液呈中性(不考虑盐酸与氢氟酸的挥发,忽略溶液体积变化),则HF的电离平衡常数Ka=______。(用含ab的代数式表示)

【答案】21 S(s) + 3F2(g) = SF6(g) ΔH = -1220kJ/mol 2.5×1024 BD HCl > C2F4的产率高,副产物C3F6的含量几乎为0

【解析】

2F22NaOH2NaFH2OOF2,该反应中F的化合价从0价变为-1价,O元素的化合价从-2价变为+2价,氧化剂为F2,还原剂为NaOH,氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,二氟化氧分子中F原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为

⑵反应热ΔH=反应物总键能生成物总键能,所以对于S(s) + 3F2(g) = SF6(g),其反应热ΔH = 280kJ/mol+3×160kJ/mol - 6×330kJ/mol = -1220kJ/mol

Ca5(PO4)3F溶度积比Ca5(PO4)3OH小,该反应的平衡常数

⑷①A选项,制备四氟化烯反应前后都为气体,在恒容的条件下,混合气体密度始终保持改变,故A错误;B选项,制备四氟化烯的反应,反应前后物质的量在变化,混合气体的平均相对分子质量,气体的质量在反应前后是守恒的,是一个反应前后物质的量会变化的反应,所以当M不变时,达到了平衡,故B正确;C选项,vC2F4=2VHCl),一正一逆满足,但不满足登记计量系数之比,故C错误;D选项,c(C2F4)c(HCl)比值保持不变,说明各物质的量不变,达到了平衡,故D正确。

②根据两个方程式得出可知氯化氢的物质的量一直在增加,且增加量最大,因此A为氯化氢。

③根据图示可知,随着温度的升高CHClF2物质的量在减少,所以正反应为吸热反应,即2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)的△H > 0

④通过图示可知,在900C以上,副产物C3F6的含量几乎为0,工业上常在900C以上通过裂解CHClF2来制取C2F4,其原因是C2F4的产率高,副产物C3F6的含量几乎为0

⑸盐酸和NaF之间反应生成氯化钠和HF,溶液显示中性,所以NaF会剩余,则生成的

c(HF) = 0.5bmol/L,溶液呈中性,溶液显中性,故c(H+)= c(OH)=1×10-7mol/L,根据电荷守恒,c(Cl)=0.5bmol/Lc(F) + c(Cl)=c(Na+) =0.5amol/L,所以c(F) = (0.5a

-0.5b) mol/LHF的电离常数

2F22NaOH2NaFH2OOF2,该反应中F的化合价从0价变为-1价,O元素的化合价从-2价变为+2价,氧化剂为F2,还原剂为NaOH,氧化剂与还原剂的物质的量之比为21,二氟化氧分子中F原子最外层达到8电子稳定结构,其正确的电子式为,故答案为:21

⑵反应热ΔH=反应物总键能生成物总键能,所以对于S(s) + 3F2(g) = SF6(g),其反应热ΔH = 280kJ/mol+3×160kJ/mol - 6×330kJ/mol = -1220kJ/mol,故答案为:S(s) + 3F2(g) = SF/span>6(g) ΔH = -1220kJ/mol

Ca5(PO4)3F溶度积比Ca5(PO4)3OH小,该反应的平衡常数;故答案为:2.5×1024

⑷①A选项,制备四氟化烯反应前后都为气体,在恒容的条件下,混合气体密度始终保持改变,故A错误;B选项,制备四氟化烯的反应,反应前后物质的量在变化,混合气体的平均相对分子质量,气体的质量在反应前后是守恒的,是一个反应前后物质的量会变化的反应,所以当M不变时,达到了平衡,故B正确;C选项,vC2F4=2VHCl),一正一逆满足,但不满足登记计量系数之比,故C错误;D选项,c(C2F4)c(HCl)比值保持不变,说明各物质的量不变,达到了平衡,故D正确;综上所述,答案为:BD

②根据两个方程式得出可知氯化氢的物质的量一直在增加,且增加量最大,因此A为氯化氢,故答案为:HCl

③根据图示可知,随着温度的升高CHClF2物质的量在减少,所以正反应为吸热反应,即2CHClF2(g)C2F4(g)+2HCl(g)的△H > 0,故答案为:>

④通过图示可知,在900C以上,副产物C3F6的含量几乎为0,工业上常在900C以上通过裂解CHClF2来制取C2F4,其原因是C2F4的产率高,副产物C3F6的含量几乎为0,故答案为:C2F4的产率高,副产物C3F6的含量几乎为0

⑸盐酸和NaF之间反应生成氯化钠和HF,溶液显示中性,所以NaF会剩余,则生成的

c(HF) = 0.5bmol/L,溶液呈中性,溶液显中性,故c(H+)= c(OH)=1×10-7mol/L,根据电荷守恒,c(Cl)=0.5bmol/Lc(F) + c(Cl)=c(Na+) =0.5amol/L,所以c(F) = (0.5a

-0.5b) mol/LHF的电离常数,故答案为:

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