Question

11．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，其原因是氟化氢是共价化合物，纯液态时不电离，因而不导电；
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HF₂^--2e^-=F₂↑+H⁺．
（2）利用化学反应也能制取氟：K₂MnF₆+SbF₅→KSbF₆+MnF₃+F₂↑（未配平）；其中还原产物是MnF₃．如果生成该还原产物33.6克，则反应中转移电子数目为1.806×10²³或0.3N_A．
（3）一定浓度的HF和Al₂（SO₄）₃混合液中，铝的各种微粒含量f随pH的分布曲线如图示．用NaOH溶液使混合液的PH从5调整到7，写出有关反应的离子方程式：3AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-．

Answer 1

分析 （1）氟化氢是共价化合物，纯液态时不导电；KHF₂是离子化合物，熔融状态电离出阴阳离子而导电，且电解熔融态KHF₂时，阳极上HF₂^-失电子生成氟气和氢离子；
（2）K₂MnF₆+SbF₅→KSbF₆+MnF₃+F₂↑（未配平）中Mn元素化合价由+4价变为+3价、F元素化合价由-1价变为0价，所以K₂MnF₆是氧化剂，K₂MnF₆对应的产物是还原产物；
该反应中转移电子数为2，根据MnF₃和转移电子之间的关系式计算转移电子数；
（3）根据图知，pH从5到7，AlF₂⁺、AlF₃都和NaOH反应生成Al（OH）₃，且同时生成氟离子．

解答 解：（1）氟化氢是共价化合物，纯液态时不发生电离，以分子存在，所以纯液态不导电；KHF₂是离子化合物，熔融状态电离出阴阳离子而导电，且电解熔融态KHF₂时，阳极上HF₂^-失电子生成氟气和氢离子，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）K₂MnF₆+SbF₅→KSbF₆+MnF₃+F₂↑（未配平）中Mn元素化合价由+4价变为+3价、F元素化合价由-1价变为0价，所以K₂MnF₆是氧化剂，K₂MnF₆对应的产物MnF₃是还原产物；
该反应中转移电子数为2，n（MnF₃）=$\frac{33.6g}{112g/mol}$=0.3mol，根据MnF₃和转移电子之间的关系式得转移电子物质的量为0.3mol，转移电子数为1.806×10²³或0.3N_A；
故答案为：MnF₃；1.806×10²³或0.3N_A；
（3）根据图知，pH从5到7，AlF₂⁺、AlF₃都和NaOH反应生成Al（OH）₃，且同时生成氟离子，离子方程式为3AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-，
故答案为：3AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-．

点评 本题考查氧化还原反应计算、离子方程式的书写，为高频考点，侧重考查学生分析计算及判断能力，注意：电解质不一定导电，难点是（3）题离子方程式的书写，题目难度不大．