Question

虽然氟元素早在1810年就被发现，但170多年来化学家试图用化学方法制取氟单质的尝试一直未获成功．直到1986年，化学家Karl Christe首次用学化方法制得了F₂．他提出的三步反应如下（反应①、②里氟元素化合价不变）：
①KMnO₄+KF+H₂O₂+HF→K₂MnF₆+

O₂

+H₂O
②SbCl₅+HF→SbF₅+

5HCl

③2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑
请根据以上反应回答问题：
（1）反应①中空格上应填物质的化学式为

O₂

，为什么填这一物质，试用氧化还原反应理论解释：

KMnO₄中Mn化合降低，则H₂O₂必作还原剂

．
（2）完成反应②：

SbCl₅+5HF→SbF₅+5HCl

．
（3）反应③中的氧化剂为

K₂MnF₆

，被氧化的元素为

氟元素

．
（4）配平反应①，并标出电子转移的方向和数目．（将答案写在下面空格上）

．

Answer 1

分析：（1）双氧水能被高锰酸钾氧化为氧气单质；
（2）跟据原子守恒来书写化学式；
（3）化合价升高元素失去电子，被氧化，所在反应物是还原剂，对应产物是氧化产物；化合价降低元素得到电子，被还原，所在的反应物是氧化剂，对应产物是还原产物；
（4）氧化还原反应中，化合价升高元素失去电子，化合价降低元素得到电子，得失电子数相等即为反应转移电子数．

解答：解：（1）化合价降低元素所在的反应物是氧化剂，KMnO₄中Mn化合降低，所以是氧化剂，双氧水能被高锰酸钾氧化为氧气单质，故答案为：O₂；KMnO₄中Mn化合降低，则H₂O₂必作还原剂；
（2）根据原子守恒，得反应②为：SbCl₅+5HF→SbF₅+5HCl，故答案为：SbCl₅+5HF→SbF₅+5HCl；
（3）反应2K₂MnF₆+4SbF₅→4KSbF₆+2MnF₃+F₂↑中，K₂MnF₆中Mn元素的化合价降低，所以K₂MnF₆是氧化剂，SbF₅中F元素化合价升高，被氧化，所以SbF₅是还原剂，故答案为：K₂MnF₆；氟元素；
（4）该氧化还原反应中，化合价升高的氧元素共失去6mol电子，化合价降低的锰元素共得到6mol电子，得失电子数相等，即反应转移电子数为6，电子转移的方向和数目如下所示：，故答案为：．

点评：本题考查学生氧化还原反应中的基本概念和电子转移知识，综合性较强，难度较大．