Question

氟是最活潑的非金屬，雖然氟元素早在1810年就被發(fā)現(xiàn)，但170多年來化學(xué)家試圖用化學(xué)方法制取氟單質(zhì)的嘗試一直未獲成功．1986年，化學(xué)家Karl Christe首次用化學(xué)方法制得了F₂．他提出的三步反應(yīng)如下
①KMnO₄+KF+H₂O₂+HF→K₂Mn F₆+O₂+H₂O
②SbCl₅+HF→SbF₅+HCl
③2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑
（1）反應(yīng)①中KMnO₄與H₂O₂的物質(zhì)的量之比為

 

（2）反應(yīng)③中的氧化劑為

 

，被氧化的元素為

 

．
（3）反應(yīng)③中產(chǎn)生1molKSbF₆，則反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

 

mol．若將該步改用惰性電極進(jìn)行電解，則F₂應(yīng)當(dāng)在

 

附近逸出．
（4）反應(yīng)②恰好反應(yīng)后，若產(chǎn)生的HCl在標(biāo)況下為44.8L，將其溶于適量的水后配成濃鹽酸，然后與過量的MnO₂反應(yīng)，產(chǎn)生的Cl₂與含1molNaOH的溶液在常溫下反應(yīng)，最終出現(xiàn)的情況是

 

A．Cl₂過量     B．NaOH過量      C．恰好反應(yīng)     D．無法確定．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）KMnO₄+KF+H₂O₂+HF→K₂MnF₆+O₂+H₂O中，Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低為+4價(jià)，H₂O₂中O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0；
（2）2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑中Mn元素的化合價(jià)降低，F(xiàn)元素的化合價(jià)升高；
（3）③中產(chǎn)生1molKSbF₆，生成0.25molF₂，由F元素的化合價(jià)變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子；F失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；
（4）HCl在標(biāo)況下為44.8L，n（HCl）=

44.8L

22.4L/mol

=2mol，與過量的MnO₂反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行稀鹽酸不再反應(yīng)，產(chǎn)生的Cl₂小于0.5mol，結(jié)合Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O分析．

解答： 解：（1）KMnO₄+KF+H₂O₂+HF→K₂MnF₆+O₂+H₂O中，Mn元素的化合價(jià)由+7價(jià)降低為+4價(jià)，H₂O₂中O元素的化合價(jià)由-1價(jià)升高為0，由電子守恒可知，KMnO₄與H₂O₂的物質(zhì)的量之比為

(1-0)×2

(7-4)

=2：3，故答案為：2：3；
（2）2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑中Mn元素的化合價(jià)降低，則氧化劑為K₂MnF₆，F(xiàn)元素的化合價(jià)升高，失去電子被氧化，故答案為：K₂MnF₆；F；
（3）③中產(chǎn)生1molKSbF₆，生成0.25molF₂，由F元素的化合價(jià)可知轉(zhuǎn)移電子為0.25mol×2×[0-（-1）]=0.5mol；F失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)，則改用惰性電極進(jìn)行電解，則F₂應(yīng)當(dāng)在陽極附近逸出，故答案為：0.5；陽極；
（4）HCl在標(biāo)況下為44.8L，n（HCl）=

44.8L

22.4L/mol

=2mol，與過量的MnO₂反應(yīng)，隨反應(yīng)進(jìn)行稀鹽酸不再反應(yīng)，產(chǎn)生的Cl₂小于0.5mol，由Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，1molNaOH完全反應(yīng)需要0.5molCl₂，則NaOH有剩余，故答案為：B．

點(diǎn)評：本題考查氧化還原反應(yīng)，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算及電子守恒的應(yīng)用，題目難度不大．