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多年來化學家試圖用化學方法制取氟單質的嘗試一直未獲成功．1986年，化學家Karl Christe首次用化學方法制得了F₂．他提出的三步反應如下
①KMnO₄+KF+H₂O₂+HF→K₂Mn F₆+O₂+H₂O
②SbCl₅+HF→SbF₅+HCl
③2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑
（1）反應①中KMnO₄與H₂O₂的物質的量之比為

 

（2）反應③中的氧化劑為

 

，被氧化的元素為

 

．
（3）反應③中產生1molKSbF₆，則反應中轉移電子的物質的量為

 

mol．若將該步改用惰性電極進行電解，則F₂應當在

 

附近逸出．
（4）反應②恰好反應后，若產生的HCl在標況下為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，產生的Cl₂與含1molNaOH的溶液在常溫下反應，最終出現(xiàn)的情況是

 

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

Answer 1

考點：氧化還原反應

專題：氧化還原反應專題

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

44.8L

22.4L/mol

=2mol，與過量的MnO₂反應，隨反應進行稀鹽酸不再反應，產生的Cl₂小于0.5mol，結合Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O分析．

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

(1-0)×2

(7-4)

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

44.8L

22.4L/mol

=2mol，與過量的MnO₂反應，隨反應進行稀鹽酸不再反應，產生的Cl₂小于0.5mol，由Cl₂+2NaOH=NaCl+NaClO+H₂O可知，1molNaOH完全反應需要0.5molCl₂，則NaOH有剩余，故答案為：B．

點評：本題考查氧化還原反應，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關鍵，側重分析與應用能力的考查，注意電子轉移的計算及電子守恒的應用，題目難度不大．