Question

氟及其化合物在生产生活中被广泛使用，造福人类。

(1)氟在元素周期表中的位置是___________。

(2)氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性，写出该反应的化学方程式____________。已知25℃时，氢氟酸的电离平衡常数K_a=3.6×10^－4，若将0.01 mol·L^－1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为_____。

(3)次氟酸(HOF)由科学家在1971年首次制得，次氟酸的电子式为_______。

(4)四氟肼(N₂F₄)用作高能燃料的氧化剂，1 mol N₂F₄分子中含有的共价键数目是________N_A。N₂F₄气体可用Fe³⁺氧化二氟胺(HNF₂)制得，写出该反应的离子方程式______________。

(5)六氟化铀(UF₆)是铀的稳定气态化合物，用作核燃料，由U₃O₈制取UF₆的三步反应原理如下：

①U₃O₈+H₂ →UO₂+H₂O (未配平)    ②UO₂+4HF=UF₄+2H₂O  ③UF₄+ F₂ = UF₆

则下列说法正确的是 _____________。

A．反应①②③都是氧化还原反应

B．反应③中U元素被氧化

C．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2:1

(6)六氟磷酸锂(LiPF₆)是锂离子电池广泛使用的电解质。LiPF₆与极少量水反应可生成POF₃等三种含氟化合物，写出该反应的化学方程式：________。

Answer

第2周期ⅦA族 SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O c(Na+)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H+) 5 2HNF2 + 2Fe3+ = N2F4↑+ 2Fe2+ +2H+ B LiPF6+ H2O= POF3↑+ 2HF↑ + LiF

【解析】

(1)氟是9号元素，核外9个电子，k、L层分别有2、7个电子，氟在元素周期表中的位置是第2周期ⅦA族。

(2)氢氟酸具有刻蚀玻璃的特性，与二氧化硅反应生成四氟化硅和水，该反应的化学方程式SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。

已知25℃时，氢氟酸的电离平衡常数Ka=3.6×10－4，说明HF为弱酸，pH=12的NaOH溶液，c(NaOH)=0.01 mol·L－1，若将0.01 mol·L－1的HF溶液与pH=12的NaOH溶液等体积混合，生成0.005mol·L－1NaF，F－离子水解生成HF和OH－，c(Na+)＞c(F－)，溶液呈碱性，c(OH－)＞c(H+)，则溶液中离子浓度由大到小的顺序为c(Na+)＞c(F－)＞c(OH－)＞c(H+)。

(3)次氟酸(HOF)中心原子为O，分别与H和F各形成一个共价键，次氟酸的电子式为。

(4)四氟肼(N2F4)用作高能燃料的氧化剂，N2F4分子中有1个N-N，4个N-F，1 mol N2F4分子中含有的共价键数目是5NA。

N2F4气体可用Fe3+氧化二氟胺(HNF2)制得，生成Fe2＋和H＋，离子方程式：2HNF2 + 2Fe3+ = N2F4↑+ 2Fe2+ +2H+。

(5)A．反应①③都是氧化还原反应，②中元素化合价不变，故A错误；

B．反应③中U元素化合价由+4价升高为+6价，被氧化，故B正确；

C．反应①U3O8+2H2 →3UO2+2H2O 中U3O8是氧化剂，H2是还原剂的物质的量之比为1:2，故C错误；

故选B。

(6)LiPF6与极少量水反应可生成POF3、2HF、 LiF三种含氟化合物，该反应的化学方程式：LiPF6+ H2O= POF3↑+ 2HF↑ + LiF。