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氟是自然界中广泛分布的元素之一。 (1)无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示...

氟是自然界中广泛分布的元素之一。

(1)无水HF有腐蚀性和毒性,工厂安全手册提示:如果不小心将HF沾到皮肤上,可立即用2%的_________溶液冲洗。已知25 ℃时,氢氟酸(HF)的电离平衡常数Ka=3.6×10-4,若将20mL0.01 mol/L HF溶液与pH=12的NaOH溶液10mL混合,则溶液中离子浓度大小关系为:_________________________

(2)LiPF6是锂离子电池中广泛应用的电解质。某工厂用LiF、PCl5为原料,低温反应制备LiPF6,其流程如下

已知:HCl的沸点是-85.0 ℃,HF的沸点是19.5 ℃。

①反应设备不能用玻璃材质的原因是___________________________(用化学方程式表示)。

②该流程需在无水条件下进行,第③步反应中PF5极易水解,其产物为两种酸,写出PF5水解的化学方程式:___________________________________________

③第⑤步分离尾气中HF、HCl采用的方法是______________

(3)工业上制备氟气通常采用电解氧化法,如图是电解熔融的氟氢化钾(KHF2)的实验装置:

① 已知阴极的电极反应式为2HF2-+2e-═H2+4F-,则电解的总反应为 __________________

② 出口1处的物质是 __________(填化学式)。                   

 

NaHCO3 C(F-)>C(Na+)>C(H+)>C(OH-) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O PF5+4H2O=H3PO4+5HF 冷凝 2KHF2 H2↑+F2↑+2KF F2 【解析】(1)HF溶于水得到氢氟酸,因此洗涤时可选用碱性很弱的盐溶液来洗涤,如2%的NaHCO3溶液;已知25 ℃时,氢氟酸(HF)的电离平衡常数Ka=3.6×10-4,若将20mL0.01 mol/L HF溶液与pH=12的NaOH溶液10mL混合,所得溶液是以HF和NaF按1:1为溶质的溶液,酸的电离大于盐的水解且都较弱,故C(F-)>C(Na+),则溶液中离子浓度大小关系为:C(F-)>C(Na+)>C(H+)>C(OH-);(2)①玻璃的主要成分为SiO2,SiO2可与HF反应生成SiF4气体和H2O :SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O ,所以反应设备不能用玻璃器材;② F无含氧酸,因此PF5水解得到的两种酸一定为氢氟酸和磷酸,则PF5水解的化学方程式为: PF5+4H2O=H3PO4+5HF;③由HCl、HF的沸点可知分离HCl与HF的混合物,只需将混合气体降温冷凝(HF转化为液态)后即可分离;(3). ①阴极的反应为:2HF2-+2e-=H2↑+4F-,阳极反应为:2F-→2e-+F2↑,则总的电解反应为:2KHF2 H2↑+F2↑+2KF;②反应过程中HF不断地被消耗,可以随时加入,即从入口处加入的物质是HF,被氧化后产生F2,在出口1处放出。  
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将硫铁矿(主要成分为FeS2)焙烧所得尾气主要含N2、O2、气体x和少量的CO2、H2O。取标准状况下的V L尾气测定其中气体x含量的方案如下:

【方案一】将尾气缓慢通过如下装置A中:   

(1) 装置A的名称是_______________,装置C的作用是___________________

(2)实验时先通入尾气,再通入一定量氮气,通过B装置的增重来测量气体x的体积分数,请写出该方案合理与否的理由_______________________________

【方案二】将尾气缓慢通过如上装置D中,充分与足量试剂M反应后,再滴入过量试剂N,经过滤、洗涤、干燥、称量,得沉淀质量为m g。

(3)进行沉淀洗涤的操作是__________________________________________

(4)若试剂M、N分别是溴水、BaCl2溶液,写出气体X的体积百分含量的表达式是(用含mV的代数式表示)_________________

(5)若试剂M是_______________,不用再滴加试剂N,观察到D中生成的无色气体在瓶口处变为红棕色。写出溶液中反应的离子方程式:____________________________________

 

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部分弱酸的电离常数如下表:

弱酸

HCOOH

HCN

H2S

电离平衡常数(25℃)

Ka1.8×10-4

Ka4.9×10-10

Ka11.3×10-7

Ka27.1×10-15

 

下列有关说法正确的是(     )

A. 等体积、等浓度的HCOONaNaCN两溶液中所含离子数目不相等

B. 恰好中和等体积、等pHHCOOHHCN消耗NaOH的量前者大于后者

C. HCOO-CN-HS-在溶液中不可以大量共存

D. NaHS溶液中加入适量KOH后:c(Na+)=c(H2S)+c(HS-)+2C(S2-)

 

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以铅蓄电池为电源.将CO2转化为乙烯的装置如图所示,电解所用电极材料均为惰性电极。下列说法不正确的是(     )

A. b为铅蓄电池的正极

B. 每生成1mol乙烯,理论上铅蓄电池中消耗12mol硫酸

C. 电解过程中,阳极区溶液中c(H+)逐渐减小

D. 阴极反应式:2CO2+12H++12e-=C2H4+4H2O

 

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短周期主族元素,abcd的原子序数依次增大。四种元素形成的单质依次为mnpq时;xyz是这些元素组成的二元化合物,其中z为形成酸雨的主要物质之一;25,0.01mol·Lˉ1w溶液中, 。上述物质的转化关系如图所示。下列说法正确的是(  )

A. 原子半径的大小:a<b<c<d    B. 氢化物的沸点:b>d

C. x的电子式为:    D. yw含有的化学键类型完全相同

 

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某溶液中可能含有Na+、I-、K+、Fe 2+、NH4+、Cu2+、SO32-、SO42-且所有离子物质的量浓度相等。向该无色溶液中加入少量溴水,溶液仍呈无色,则下列判断正确的是 (     )

A. 肯定不含I-    B. 肯定不含NH4+    C. 可能含有SO32-    D. 肯定不含SO42-

 

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