Question

11．（1）離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，由有機(jī)陽離子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-組成的離子液體作電解液時(shí)，可在鋼制品上電鍍鋁．鋼制品應(yīng)接電源的負(fù)極．已知電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，陰極電極反應(yīng)式為4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-．若改用AlCl₃水溶液作電解液，則陰極產(chǎn)物為H₂．220K時(shí)在全氟代戊烷溶劑中，Br₂和O₂反應(yīng)得到固體A，A在NaOH水溶液中歧化為NaBr和NaBrO₃．用過量KI和鹽酸處理A生成I₂，每摩爾A所產(chǎn)生的I₂需5mol Na₂S₂O₃才能與其完全反應(yīng)（I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆）．則：
①A的化學(xué)式為BrO₂A在NaOH溶液中歧化的化學(xué)方程式為6BrO₂+6NaOH=NaBr+5NaBrO₃+3H₂O
②若A在全氟代戊烷中與F₂反應(yīng)得到BrO₂F，該物質(zhì)微熱后得到BrF₃．如果BrF₃與水按物質(zhì)的量之比3：5發(fā)生反應(yīng)，其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣．該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+9HF+O₂↑
③經(jīng)測定，液態(tài)BrF₃在20°C時(shí)導(dǎo)電性很強(qiáng)，說明該化合物在液態(tài)時(shí)發(fā)生了電離存在陰、陽離子．其它眾多實(shí)驗(yàn)證實(shí)，存在一系列有明顯離子化合物傾向的鹽類，如：KBrF₄、（BrF₂）₂SnF₆等．由此推斷液態(tài)BrF₃電離時(shí)的陽離子的是BrF₂⁺陰離子是BrF₄^-（填離子符號）

Answer 1

分析 （1）依據(jù)電鍍原理分析，鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極，鋼鐵做陰極，由有機(jī)陽離子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-組成的離子液體做電解液來實(shí)現(xiàn)；改用AlCl₃水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣；
①Br₂和O₂反應(yīng)得到固體BrO₂；A在NaOH水溶液中歧化為NaBr和NaBrO₃，據(jù)此書寫方程式；
②BrF₃與水按物質(zhì)的量之比3：5發(fā)生反應(yīng)，其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣，據(jù)此書寫方程式；
③根據(jù)信息：液態(tài)BrF₃在20°C時(shí)發(fā)生了電離存在陰、陽離子，屬于有明顯離子化合物傾向的鹽類來書寫．

解答 解：（1）依據(jù)電鍍原理分析，鋼鐵上鍍鋁是利用鋁做陽極與電源正極相連，鋼鐵做陰極與電源負(fù)極相連，由有機(jī)陽離子、Al₂Cl₇^-和AlCl₄^-組成的離子液體做電解液來實(shí)現(xiàn)，離子液體是一種室溫熔融鹽，為非水體系，電鍍過程中不產(chǎn)生其他離子且有機(jī)陽離子不參與電極反應(yīng)，則陰極反應(yīng)生成鋁是發(fā)生的還原反應(yīng)，鋁元素化合價(jià)降低，分析離子液體成分，結(jié)合電荷守恒分析可知是Al₂Cl₇^-得到電子生成，電極反應(yīng)為：4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-；改用AlCl₃水溶液作電解液是溶液中氫離子在陰極放電生成氫氣，2H⁺+2e^-=H₂↑；
故答案為：負(fù)；4Al₂Cl₇^-+3e^-=Al+7AlCl₄^-；H₂；
①Br₂和O₂反應(yīng)得到固體BrO₂；A在NaOH水溶液中歧化為NaBr和NaBrO₃，方程式為：6BrO₂+6NaOH=NaBr+5NaBrO₃+3H₂O；故答案為：BrO₂；6BrO₂+6NaOH=NaBr+5NaBrO₃+3H₂O；
②BrF₃與水按物質(zhì)的量之比3：5發(fā)生反應(yīng)，其產(chǎn)物為溴酸、氫氟酸、單質(zhì)溴和氧氣，根據(jù)電子守恒配平方程式為：3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+9HF+O₂↑，故答案為：3BrF₃+5H₂O=HBrO₃+9HF+O₂↑；
③根據(jù)信息：液態(tài)BrF₃在20°C時(shí)發(fā)生了電離存在陰、陽離子，屬于有明顯離子化合物傾向的鹽類，得到：液態(tài)BrF₃電離時(shí)的陽離子的是BrF₂⁺，陰離子是BrF₄^-，故答案為：BrF₂⁺；BrF₄^-．

點(diǎn)評 本題涉及電解池的工作原理以及應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)知識的遷移應(yīng)用等知識，屬于信息給定題，注意信息的理解和應(yīng)用是關(guān)鍵，難度中等．