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．X中各元素的質量分數為：Cl占30%，O占54%，F占16%．其實驗裝置如圖所示：

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

 

．
（2）實驗中生成X的化學方程式是

 

．
（3）D裝置的作用是

 

．
（4）B中冷卻劑選用液氧的理由是

 

．
（5）A中填充環狀物的作用是

 

（6）有人用石墨為填充劑，結果無X生成．石墨加入導致不能生成X的主要理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）根據質量分數計算各原子的物質的量比值，可確定分子式；
（2）反應中，反應物為HClO₄和F₂，生成物為ClO₄F，根據質量守恒可知，另一種生成物為HF，以此書寫方程式；
（3）根據題給信息可知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中填充環狀物可增大氣體與液體的接觸面積，提高反應速率；
（6）C可與高氯酸發生氧化還原反應．

解答：解：（1）X中各元素的質量分數為：Cl占30%，O占54%，F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）該反應中，反應物為HClO₄和F₂，生成物為ClO₄F，根據質量守恒可知，另一種生成物為HF，則反應的化學方程式為HClO₄+F₂=ClO₄F+HF，
故答案為：HClO₄+F₂=ClO₄F+HF；
（3）根據題給信息可知KF可起到吸收生成的HF的作用，故答案為：吸收生成的HF；
（4）液氧的沸點為-183℃，ClO₄F的熔點為-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：因為液氧提供的低溫可以使X成為固體，便于X的分離；
（5）A中填充環狀物可增大氣體與液體的接觸面積，提高反應速率，
故答案為：增大F₂與HClO₄的接觸面積，以利于反應朝預定方向進行；
（6）C可與高氯酸發生氧化還原反應，故答案為：C與HClO₄發生反應．

點評：本題考查性質實驗的設計，側重于學生的分析能力和實驗能力的考查，題目難度不大，注意仔細審題，從題目中獲取做題的有用信息．