题目内容
【题目】氟及其化合物在生产生活中被广泛使用,造福人类。
(1)氟在元素周期表中的位置是___________。
(2)氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性,写出该反应的化学方程式____________。已知25℃时,氢氟酸的电离平衡常数Ka=3.6×10-4,若将0.01 mol·L-1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,则溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____。
(3)次氟酸(HOF)由科学家在1971年首次制得,次氟酸的电子式为_______。
(4)四氟肼(N2F4)用作高能燃料的氧化剂,1 mol N2F4分子中含有的共价键数目是________NA。N2F4气体可用Fe3+氧化二氟胺(HNF2)制得,写出该反应的离子方程式______________。
(5)六氟化铀(UF6)是铀的稳定气态化合物,用作核燃料,由U3O8制取UF6的三步反应原理如下:
①U3O8+H2 →UO2+H2O (未配平) ②UO2+4HF=UF4+2H2O ③UF4+ F2 = UF6
则下列说法正确的是 _____________。
A.反应①②③都是氧化还原反应
B.反应③中U元素被氧化
C.反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1
(6)六氟磷酸锂(LiPF6)是锂离子电池广泛使用的电解质。LiPF6与极少量水反应可生成POF3等三种含氟化合物,写出该反应的化学方程式:________。
【答案】第2周期ⅦA族 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+) 5 2HNF2 + 2Fe3+ = N2F4↑+ 2Fe2+ +2H+ B LiPF6+ H2O= POF3↑+ 2HF↑ + LiF
【解析】
(1)氟是9号元素,核外9个电子,k、L层分别有2、7个电子,氟在元素周期表中的位置是第2周期ⅦA族。
(2)氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性,与二氧化硅反应生成四氟化硅和水,该反应的化学方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。
已知25℃时,氢氟酸的电离平衡常数Ka=3.6×10-4,说明HF为弱酸,pH=12的NaOH溶液,c(NaOH)=0.01 mol·L-1,若将0.01 mol·L-1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合,生成0.005mol·L-1NaF,F-离子水解生成HF和OH-,c(Na+)>c(F-),溶液呈碱性,c(OH-)>c(H+),则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)>c(F-)>c(OH-)>c(H+)。
(3)次氟酸(HOF)中心原子为O,分别与H和F各形成一个共价键,次氟酸的电子式为。
(4)四氟肼(N2F4)用作高能燃料的氧化剂,N2F4分子中有1个N-N,4个N-F,1 mol N2F4分子中含有的共价键数目是5NA。
N2F4气体可用Fe3+氧化二氟胺(HNF2)制得,生成Fe2+和H+,离子方程式:2HNF2 + 2Fe3+ = N2F4↑+ 2Fe2+ +2H+。
(5)A.反应①③都是氧化还原反应,②中元素化合价不变,故A错误;
B.反应③中U元素化合价由+4价升高为+6价,被氧化,故B正确;
C.反应①U3O8+2H2 →3UO2+2H2O 中U3O8是氧化剂,H2是还原剂的物质的量之比为1:2,故C错误;
故选B。
(6)LiPF6与极少量水反应可生成POF3、2HF、 LiF三种含氟化合物,该反应的化学方程式:LiPF6+ H2O= POF3↑+ 2HF↑ + LiF。