Question

隨著尖端技術(shù)的發(fā)展，氟的用途日益廣泛，如用F₂將UF₄氧化成UF₆，然后用氣體擴(kuò)散法使鈾的同位素²³⁵U和²³⁸U分離．而氟單質(zhì)的制備通常采用電解氧化法．如圖是電解熔融的氟氫化鉀（KHF₂）和無水氟化氫的混合物的實驗裝置：
（1）已知陰極的電極反應(yīng)式為2HF₂^-+2e^-═H₂+4F^-，則電解的總反應(yīng)為

 

．
（2）出口1處的物質(zhì)是

 

（填化學(xué)式，下同），出口2處的物質(zhì)是

 

．
（3）在電解質(zhì)的熔融鹽中常加入另一種氟化物（AlF₃），其作用是：①減少HF的揮發(fā)；②

 

．
（4）隨著電解的進(jìn)行，有一種物質(zhì)會不斷被消耗，需要從入口處進(jìn)行補(bǔ)充，則從入口處加入的物質(zhì)是

 

（填化學(xué)式）．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）根據(jù)電解池的陽極和陰極發(fā)生的電極反應(yīng)來書寫總反應(yīng)；
（2）根據(jù)兩個電極反應(yīng)的產(chǎn)物來回答；
（3）根據(jù)氟化物（AlF₃）的性質(zhì)來分析所起的作用；
（4）反應(yīng)過程中不斷地被消耗的物質(zhì)是電解過程中需要添加的物質(zhì)．

解答： 解：（1）陰極的反應(yīng)為2HF₂^-+2e^-=H₂↑+4F^-，陽極反應(yīng)為2F^-→2e^-+F₂↑，則總的電解反應(yīng)為2KHF₂

電解  .

2KF+H₂↑+F₂↑，故答案為：2KHF₂

電解  .

2KF+H₂↑+F₂↑；
（2）陰極的反應(yīng)為：2HF₂^-+2e^-=H₂↑+4F^-，陽極反應(yīng)為：2F^-→2e^-+F₂↑，出口1是F₂，出口2是H₂，故答案為：F₂；H₂；
（3）氟化物（AlF₃）的作用是減少HF的揮發(fā)，并能降低電解質(zhì)的熔點，故答案為：降低電解質(zhì)的熔點；
（4）反應(yīng)過程中HF不斷地被消耗，可以隨時加入，即從入口處加入的物質(zhì)是HF，故答案為：HF．

點評：本題是一道綜合題，考查角度廣，難度較大，要求學(xué)生具備分析和解決問題的能力．