Question

（I）下圖是一些常見的單質(zhì)．化合物之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系圖，有些反應(yīng)中的部分物質(zhì)被略去．A為含14個(gè)電子的雙原子分子，C．E為金屬單質(zhì)，B化合物中含E原子質(zhì)量含量為70%．反應(yīng)①②均為工業(yè)上的重要反應(yīng)．

請(qǐng)回答下列問題：
（1）D的電子式為______．
（2）K的化學(xué)式為______．
（3）寫出B與C高溫反應(yīng)生成E和F的化學(xué)方程式：______．
（4）寫出D與J的稀溶液反應(yīng)生成G的離子方程式：______．
（5）I→L的離子方程式______．
（II）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．下圖是電解熔融的氟氫化鉀（KHF₂）和無水氟化氫的混合物，其裝置如圖：
（1）已知陰極的反應(yīng)為：2HF₂^-+2e^-=H₂+4F^-則電解的總反應(yīng)為：______．
（2）出口1是（寫化學(xué)式，下同）______，出口2是______．
（3）在電解質(zhì)的熔鹽中常加入另一種氟化物（AlF₃），他的作用是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(huì)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（寫化學(xué)式）______．
（5）化學(xué)家Karl Chrite首次用化學(xué)方法制的氟，這是1986年合成化學(xué)研究上的一大突破．具體制法為：
①4KMnO₄+4KF+20HF=4K₂MnF₆+10H₂O+3O₂
②SbCl₅+5HF=SbF₅+5HCl
③2K₂MnF₆+4SbF₅4KSbF₆+2MnF₃+F₂
則下列說法正確的是______．
A．反應(yīng)①中KMnO₄既是氧化劑又是還原劑，K₂MnF₆是氧化產(chǎn)物
B．反應(yīng)③中K₂MnF₆一定是氧化劑可能還起到還原劑的作用，SbF₅一定不是氧化劑
C．反應(yīng)②能夠發(fā)生可能原因是生成穩(wěn)定的絡(luò)合物SbF₅的緣故
D．生成0.5mol的F₂整個(gè)反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)是4N_A個(gè)．

Answer 1

解：（I）A為含14個(gè)電子的雙原子分子，結(jié)合轉(zhuǎn)化圖，則A為CO，反應(yīng)①②均為工業(yè)上的重要反應(yīng)，推斷①是工業(yè)生產(chǎn)金屬鐵的反應(yīng)，所以B是氧化鐵，C是金屬鋁，則D為CO₂，E為Fe，H是氯化亞鐵，K為氯化鐵，F(xiàn)為Al₂O₃，I為AlCl3，L為偏鋁酸鈉．
（1）二K的化學(xué)式為氧化碳是直線型非極性分子，電子式為：，故答案為：；
（2）K的化學(xué)式為FeCl₃，故答案為：FeCl₃；
（3）金屬鋁和氧化鐵發(fā)生鋁熱反應(yīng)，方程式為：Fe₂O₃+AlFe+Al₂O₃，故答案為：Fe₂O₃+AlFe+Al₂O₃；
（4）二氧化碳和少量的氫氧化鈉反應(yīng)生成的是碳酸氫鈉，實(shí)質(zhì)是：CO₂+OH^-=HCO₃^-，故答案為：CO₂+OH^-=HCO₃^-；
（5）鋁離子能和過量的燒堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，實(shí)質(zhì)是：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（II）（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：2KHF₂2KF+H₂↑+F₂↑，故答案為：2KHF₂2KF+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(diǎn)，故答案為：降低電解質(zhì)的熔點(diǎn)；
（4）反應(yīng)過程中HF不斷地被消耗，可以隨時(shí)加入，即從入口處加入的物質(zhì)是HF，故答案為：HF；
（5）A、反應(yīng)①中KMnO₄既是氧化劑又是還原劑，K₂MnF₆是還原產(chǎn)物，故A錯(cuò)誤；
B、反應(yīng)③中K₂MnF₆一定是氧化劑，氧化劑具有氧化性，起氧化作用，故B錯(cuò)誤；
C、化學(xué)反應(yīng)易向著生成穩(wěn)定化合物的方向進(jìn)行，反應(yīng)②能夠發(fā)生可能原因是生成穩(wěn)定的絡(luò)合物SbF₅的緣故，故C正確；
D、反應(yīng)中化合價(jià)升高數(shù)目=化合價(jià)降低數(shù)目=轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目=2N_A，即生成1mol的F₂整個(gè)反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)是2N_A個(gè)，當(dāng)生成0.5mol的F₂整個(gè)反應(yīng)過程中轉(zhuǎn)移的電子總數(shù)是N_A個(gè)，故D錯(cuò)誤．
故選C．
分析：（I）（1）根基CO₂的結(jié)構(gòu)和成鍵情況來書寫電子式；
（2）氯化亞鐵和氯化鐵之間可以相互轉(zhuǎn)化；
（3）根據(jù)鋁熱反應(yīng)的原理書寫化學(xué)方程式；
（4）二氧化碳和少量的氫氧化鈉反應(yīng)生成的是碳酸氫鈉；
（5）鋁離子能和過量的燒堿反應(yīng)生成偏鋁酸鈉，不會(huì)出現(xiàn)沉淀；
（II）（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(gè)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)；
（5）A、化合價(jià)升高元素所在的反應(yīng)物是還原劑，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物是氧化產(chǎn)物；化合降低元素所在的反應(yīng)物是氧化劑；
B、氧化劑具有氧化性，起氧化作用；
C、化學(xué)反應(yīng)易向著生成穩(wěn)定化合物的方向進(jìn)行；
D、化合價(jià)升高數(shù)目=化合價(jià)降低數(shù)目=轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目．
點(diǎn)評(píng)：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．