Question

制取氟的氧氯化物X可采用特制的耐氟容器，使氟氣緩緩地與10%的HClO₄反應(yīng)．X中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Cl占30%，O占54%，F(xiàn)占16%．其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：

已知有關(guān)有資料如下：
①無水KF易吸F₂、HF和H₂O
②X的熔點(diǎn)為-167℃，沸點(diǎn)為-15.9℃，易分解或接觸有機(jī)物發(fā)生爆炸
③F₂的沸點(diǎn)為-188℃，HF的沸點(diǎn)為19.54℃，O₂的沸點(diǎn)為-183℃
試回答：
（1）X的化學(xué)式是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn)中生成X的化學(xué)方程式是

 

．
（3）D裝置的作用是

 

．
（4）B中冷卻劑選用液氧的理由是

 

．
（5）A中填充環(huán)狀物的作用是

 

（6）有人用石墨為填充劑，結(jié)果無X生成．石墨加入導(dǎo)致不能生成X的主要理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算各原子的物質(zhì)的量比值，可確定分子式；
（2）反應(yīng)中，反應(yīng)物為HClO₄和F₂，生成物為ClO₄F，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，另一種生成物為HF，以此書寫方程式；
（3）根據(jù)題給信息可知KF可起到吸收尾氣的作用；
（4）B中冷卻劑選用液氧有利于ClO₄F成為固體，便于ClO₄F的分離；
（5）A中填充環(huán)狀物可增大氣體與液體的接觸面積，提高反應(yīng)速率；
（6）C可與高氯酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)．

解答：解：（1）X中各元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：Cl占30%，O占54%，F(xiàn)占16%，則n（Cl）：n（O）：n（F）=

30%

35.5

：

54%

16

：

16%

19

≈1：4：1，則分子式為ClO₄F，
故答案為：ClO₄F；
（2）該反應(yīng)中，反應(yīng)物為HClO₄和F₂，生成物為ClO₄F，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，另一種生成物為HF，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為HClO₄+F₂=ClO₄F+HF，
故答案為：HClO₄+F₂=ClO₄F+HF；
（3）根據(jù)題給信息可知KF可起到吸收生成的HF的作用，故答案為：吸收生成的HF；
（4）液氧的沸點(diǎn)為-183℃，ClO₄F的熔點(diǎn)為-167℃，B中冷卻劑選用液氧有利于ClO₄F成為固體，便于ClO₄F的分離，
故答案為：因?yàn)橐貉跆峁┑牡蜏乜梢允筙成為固體，便于X的分離；
（5）A中填充環(huán)狀物可增大氣體與液體的接觸面積，提高反應(yīng)速率，
故答案為：增大F₂與HClO₄的接觸面積，以利于反應(yīng)朝預(yù)定方向進(jìn)行；
（6）C可與高氯酸發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故答案為：C與HClO₄發(fā)生反應(yīng)．

點(diǎn)評：本題考查性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度不大，注意仔細(xì)審題，從題目中獲取做題的有用信息．