Question

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

請回答下列問題：
（1）D的電子式為

．
（2）K的化學式為

FeCl₃

．
（3）寫出B與C高溫反應生成E和F的化學方程式：

Fe₂O₃+Al

高溫  .

Fe+Al₂O₃

．
（4）寫出D與J的稀溶液反應生成G的離子方程式：

CO₂+OH^-=HCO₃^-

．
（5）I→L的離子方程式

Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O

．
（II）隨著尖端技術的發展，氟的用途日益廣泛，如用F₂將UF₄氧化成UF₆，然后用氣體擴散法使鈾的同位素²³⁵U和²³⁸U分離．而氟單質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）已知陰極的反應為：2HF₂^-+2e^-=H₂+4F^-則電解的總反應為：

2KHF₂

電解  .

2KF+H₂↑+F₂↑

．
（2）出口1是（寫化學式，下同）

F₂

，出口2是

H₂

．
（3）在電解質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②

降低電解質的熔點

．
（4）隨著電解的進行有一種物質會不斷被消耗，需要從入口處進行補充，則從入口處加入的物質是（寫化學式）

HF

．
（5）化學家Karl Chrite首次用化學方法制的氟，這是1986年合成化學研究上的一大突破．具體制法為：
①4KMnO₄+4KF+20HF=4K₂MnF₆+10H₂O+3O₂
②SbCl₅+5HF=SbF₅+5HCl
③2K₂MnF₆+4SbF₅

423K  .

4KSbF₆+2MnF₃+F₂
則下列說法正確的是

C

．
A．反應①中KMnO₄既是氧化劑又是還原劑，K₂MnF₆是氧化產物
B．反應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②能夠發生可能原因是生成穩定的絡合物SbF₅的緣故
D．生成0.5mol的F₂整個反應過程中轉移的電子總數是4N_A個．

Answer 1

分析：（I）（1）根基CO₂的結構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化；
（3）根據鋁熱反應的原理書寫化學方程式；
（4）二氧化碳和少量的氫氧化鈉反應生成的是碳酸氫鈉；
（5）鋁離子能和過量的燒堿反應生成偏鋁酸鈉，不會出現沉淀；
（II）（1）根據電解池的陽極和陰極發生的電極反應來書寫總反應；
（2）根據兩個電極反應的產物來回答；
（3）根據氟化物（AlF₃）的性質來分析所起的作用；
（4）反應過程中不斷地被消耗的物質是電解過程中需要添加的物質；
（5）A、化合價升高元素所在的反應物是還原劑，對應的產物是氧化產物；化合降低元素所在的反應物是氧化劑；
B、氧化劑具有氧化性，起氧化作用；
C、化學反應易向著生成穩定化合物的方向進行；
D、化合價升高數目=化合價降低數目=轉移的電子數目．

解答：解：（I）A為含14個電子的雙原子分子，結合轉化圖，則A為CO，反應①②均為工業上的重要反應，推斷①是工業生產金屬鐵的反應，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為Al₂O₃，I為AlCl3，L為偏鋁酸鈉．
（1）二K的化學式為氧化碳是直線型非極性分子，電子式為：，故答案為：；
（2）K的化學式為FeCl₃，故答案為：FeCl₃；
（3）金屬鋁和氧化鐵發生鋁熱反應，方程式為：Fe₂O₃+Al

高溫  .

Fe+Al₂O₃，故答案為：Fe₂O₃+Al

高溫  .

Fe+Al₂O₃；
（4）二氧化碳和少量的氫氧化鈉反應生成的是碳酸氫鈉，實質是：CO₂+OH^-=HCO₃^-，故答案為：CO₂+OH^-=HCO₃^-；
（5）鋁離子能和過量的燒堿反應生成偏鋁酸鈉，實質是：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O，故答案為：Al³⁺+4OH^-=AlO₂^-+2H₂O；
（II）（1）陰極的反應為：2HF₂^-+2e^-=H₂↑+4F^-，陽極反應為：2F^-→2e^-+F₂↑，則總的電解反應為：2KHF₂

電解  .

2KF+H₂↑+F₂↑，故答案為：2KHF₂

電解  .

2KF+H₂↑+F₂↑；
（2）陰極的反應為：2HF₂^-+2e^-=H₂↑+4F^-，陽極反應為：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，并能降低電解質的熔點，故答案為：降低電解質的熔點；
（4）反應過程中HF不斷地被消耗，可以隨時加入，即從入口處加入的物質是HF，故答案為：HF；
（5）A、反應①中KMnO₄既是氧化劑又是還原劑，K₂MnF₆是還原產物，故A錯誤；
B、反應③中K₂MnF₆一定是氧化劑，氧化劑具有氧化性，起氧化作用，故B錯誤；
C、化學反應易向著生成穩定化合物的方向進行，反應②能夠發生可能原因是生成穩定的絡合物SbF₅的緣故，故C正確；
D、反應中化合價升高數目=化合價降低數目=轉移的電子數目=2N_A，即生成1mol的F₂整個反應過程中轉移的電子總數是2N_A個，當生成0.5mol的F₂整個反應過程中轉移的電子總數是N_A個，故D錯誤．
故選C．

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