Question

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．直到1986年，化學(xué)家Karl Christe首次用學(xué)化方法制得了F₂．他提出的三步反應(yīng)如下（反應(yīng)①、②里氟元素化合價不變）：
①KMnO₄+KF+H₂O₂+HF→K₂MnF₆+

O₂

+H₂O
②SbCl₅+HF→SbF₅+

5HCl

③2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑
請根據(jù)以上反應(yīng)回答問題：
（1）反應(yīng)①中空格上應(yīng)填物質(zhì)的化學(xué)式為

O₂

，為什么填這一物質(zhì)，試用氧化還原反應(yīng)理論解釋：

KMnO₄中Mn化合降低，則H₂O₂必作還原劑

．
（2）完成反應(yīng)②：

SbCl₅+5HF→SbF₅+5HCl

．
（3）反應(yīng)③中的氧化劑為

K₂MnF₆

，被氧化的元素為

氟元素

．
（4）配平反應(yīng)①，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．（將答案寫在下面空格上）

．

Answer 1

分析：（1）雙氧水能被高錳酸鉀氧化為氧氣單質(zhì)；
（2）跟據(jù)原子守恒來書寫化學(xué)式；
（3）化合價升高元素失去電子，被氧化，所在反應(yīng)物是還原劑，對應(yīng)產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物；化合價降低元素得到電子，被還原，所在的反應(yīng)物是氧化劑，對應(yīng)產(chǎn)物是還原產(chǎn)物；
（4）氧化還原反應(yīng)中，化合價升高元素失去電子，化合價降低元素得到電子，得失電子數(shù)相等即為反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)．

解答：解：（1）化合價降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑，KMnO₄中Mn化合降低，所以是氧化劑，雙氧水能被高錳酸鉀氧化為氧氣單質(zhì)，故答案為：O₂；KMnO₄中Mn化合降低，則H₂O₂必作還原劑；
（2）根據(jù)原子守恒，得反應(yīng)②為：SbCl₅+5HF→SbF₅+5HCl，故答案為：SbCl₅+5HF→SbF₅+5HCl；
（3）反應(yīng)2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑中，K₂MnF₆中Mn元素的化合價降低，所以K₂MnF₆是氧化劑，SbF₅中F元素化合價升高，被氧化，所以SbF₅是還原劑，故答案為：K₂MnF₆；氟元素；
（4）該氧化還原反應(yīng)中，化合價升高的氧元素共失去6mol電子，化合價降低的錳元素共得到6mol電子，得失電子數(shù)相等，即反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為6，電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目如下所示：，故答案為：．

點評：本題考查學(xué)生氧化還原反應(yīng)中的基本概念和電子轉(zhuǎn)移知識，綜合性較強(qiáng)，難度較大．