Question

Ⅰ．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）一定浓度的HF和Al₂（SO₄）₃混合液中，铝的各种微粒百分含量f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

 

．
Ⅱ．自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO．
（1）反应需要在闪电或极高温条件下发生，说明该反应

 

．（填字母）
A．所需的活化能很高            B．吸收的能量很多
（2）在不同温度下，反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常数K如下表：

温度/℃	1500	1800	2400
平衡常数K	8.0×10-5	3.0×10-4	6.4×10-3

该反应的△H

 

0，△S

 

0．（填“＞”、“=”或“＜”）
Ⅲ．已知：常温下柠檬酸（H₃C₆H₅O₇）和氢氰酸（HCN）的电离平衡常数：

	电离平衡常数
柠檬酸	Ka1=7.1×10-4	Ka2=1.68×10-5	Ka3=4.1×10-7
氢氰酸	Ka=4.93×10-10

现有两瓶常温下的溶液：A溶液由0.1mol/L的柠檬酸（H₃C₆H₅O₇）和等浓度的烧碱溶液等体积混合而成；B溶液由0.2mol/L的氢氰酸（HCN）和0.1mol/L的烧碱溶液等体积混合而成．两溶液的pH比较A

 

B（填“＞”、“=”或“＜”），原因是：

 

．

Answer 1

考点：电解原理,反应热和焓变,焓变和熵变,弱电解质在水溶液中的电离平衡

专题：基本概念与基本理论

分析：Ⅰ（1））氟化氢是共价化合物，纯液态不导电；阳极发生氧化反应，HF₂^-在阳极上放电，生成F₂与H⁺；
（2）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^-；
Ⅱ（1）自然界里氮的固定途径之一是在闪电的作用下，N₂与O₂反应生成NO，说明该反应难以进行，反应的活化能高；
（2）根据图表中的平衡常数随温度变化趋势是，温度越高，K值越大；因反应在高温下能自发，所以△S＞0；
Ⅲ、A是柠檬酸二氢钠（NaH₂C₆H₅O₇）溶液，H₂C₆H₅O₇^-电离强于水解显酸性，pH小于7；B溶液是氰化钠和氢氰酸等浓度的混合溶液，CN^-水解强于HCN的电离，溶液显碱性，pH大于7．

解答： 解：Ⅰ（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）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^-；
Ⅱ．（1）闪电或者高温，主要是提供能量 给N₂分子，让其破坏变成氮原子，因此，只能说明 引发反应所需要的能量高即活化能，不能说明反应吸收的能量高；故答案为：A；
（2）①在不同温度下，反应N₂（g）+O₂（g）?2NO（g）的平衡常数K随温度升高K值增大，所以正反应方向是吸热反应，△H＞0，因反应在高温下能自发，所以△S＞0，故答案为：＞；＞；
Ⅲ．因为H₂C₆H₅O₇^-电离强于水解显酸性，而CN^-水解强于HCN的电离，溶液显碱性，
故答案为：＜；A是柠檬酸二氢钠（NaH₂C₆H₅O₇）溶液，H₂C₆H₅O₇^-电离强于水解显酸性，pH小于7；B溶液是氰化钠和氢氰酸等浓度的混合溶液，CN^-水解强于HCN的电离，溶液显碱性，pH大于7．

点评：本题考查化学平衡常数的含义、读图获取信息能力等，难度中等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用知识分析问题、解决问题的能力．