（2011•深圳一模）氟和氟盐是化工原料．由于氟气性质活泼，很晚才制取出来．（1）不能通过电解纯净的液态HF获得F2，其原因是；但电解液态KHF2时，两极分别得到F2和H2，写出阳极上HF

Question

（2011•深圳一模）氟和氟盐是化工原料．由于氟气性质活泼，很晚才制取出来．
（1）不能通过电解纯净的液态HF获得F₂，其原因是______；但电解液态KHF₂时，两极分别得到F₂和H₂，写出阳极上HF₂^-放电产生气体的电极反应式______．
（2）利用化学反应也能制取氟．请配平下列化学方程式：______ K₂MnF₆+______SbF₅--______KSbF₆+______MnF₃+______F₂↑；其中还原产物是______．
（3）某温度下测得浓度均为0.10mol•L^-1的KF和HF混合溶液的pH=4，近似计算HF的电离平衡常数K _a（写出计算过程）．
（4）一定浓度的HF和Al₂（SO₄）₃混合液中，铝的各种微粒含量ƒ随pH的分布曲线如图示．用NaOH使混合液的pH从5调整到7，写出有关反应的离子方程式：______．

Answer 1

（1））氟化氢是共价化合物，纯液态时不电离，因而不导电，故不能通过电解纯净的液态HF获得F₂；
阳极发生氧化反应，HF₂^-在阳极上放电，生成F₂与H⁺，电极反应式为HF₂^--2e^-=F₂↑+H⁺，
故答案为：氟化氢是共价化合物，纯液态时不电离，因而不导电；HF₂^--2e^-=F₂↑+H⁺；
（2）反应中Mn元素化合价由+4价降低为MnF₃中+3价，总共降低1价，F元素化合价由-1价升高为F₂中0价，总共升高2价，化合价升降最小公倍数为2，所以MnF₃系数为2，F₂系数为1，根据锰元素守恒可知K₂MnF₆系数为2，根据K元素守恒可知KSbF₆系数为4，根据Sb元素守恒可知SbF₅系数为4，反应方程式为2K₂MnF₆+4SbF₅=4KSbF₆+2MnF₃+1F₂↑；
反应中Mn元素化合价由K₂MnF₆中+4价降低为MnF₃中+3价，K₂MnF₆发生还原反应生成MnF₃，MnF₃是还原产物．
故答案为：2；4；4；2；1；MnF₃；
（3）溶液pH=4，则溶液中c（H⁺）=10^-4 mol•L^-1，
                   HF    H⁺+F^-
开始（ mol•L^-1）：0.10              0        0.10
平衡（ mol•L^-1）：（0.10-1×10^-4）  1×10^-4  （0.10+1×10^-4 ）
c（HF）=（0.10-1×10^-4） mol•L^-1≈0.10 mol•L^-1 
c（F^-）=（0.10+1×10^-4）mol•L^-1≈0.10mol•L^-1
K_a=(c(H+)•c(F−))/(c(HF))=(0.10mol/L•10−4mol/L)/(0.10mol/L)=1.0×10^-4 mol•L^-1，
答：该温度下HF的电离平衡常数近似为1.0×10^-4 mol•L^-1；
（4）由图可知溶液pH=5时，混合液中铝的微粒为AlF₂⁺、AlF₃，pH值=7时，铝的微粒为Al（OH）₃，即AlF₂⁺、AlF₃与OH^-反应生成Al（OH）₃、F^-，反应离子方程式为AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-，
故答案为：AlF₂⁺+3OH^-=Al（OH）₃↓+2F^-、AlF₃+3OH^-=Al（OH）₃↓+3F^-．