Question

單質A與氟以19的摩爾比在室溫、高壓（約為一兆帕）下混合、加熱到900℃時有三種化合物B、C和D形成，其摩爾質量遞增。它們都是熔點低于150℃的晶體。測得C中含氟量為36.7％（重量）、D中含氟量為46.5％（重量）。用無水氟磺酸在－75℃處理B時，形成化合物E和HF。E為晶體，在0℃時可穩定數周，但在室溫只要幾天就分解了。

1．通過計算或討論，確定X的元素符號；

2．寫出B、C、D的化學式和E的結構簡式

3．根據價電子層電子互斥理論（VSEPR），B和C分子的幾何構型各是什么？

4．使開始得到的B、C和D的混合物水解。B水解時放出A和O₂，并且形成氟化氫水溶液。C水解時放出A和O₂（摩爾比為43），并形成含有氧化物AO₃和氟化氫的水溶液。D水解沒有氣體放出。寫出三水解作用的反應方程式。

5．AO₃具有強氧化性，可以將Mn^2＋氧化為KMnO₄，寫出離子反應方程式。

6．把B、C、D混合物完全水解以測定組成。用水處理一份混合物樣品時，放出60.2mL氣體（在290K和100kPa下測定的），這一氣體中含有O₂ 40.0％（體積）。用0.100mol/L FeSO₄水溶液滴定以測定水中AO₃含量，共用36.0mL FeSO₄溶液。計算原始B、C、D混合物的物質的量之比。

Answer 1

1．設C的化學式為AF_n，n＝1，2，3……討論得n＝4時存在合理的A為Xe；

D也進行類似討論，n＝6時存在合理的A也為Xe。（2分）

2．B：XeF₂  C：XeF₄  D：XeF₆（各1分）  E：FSO₂OXeF（2分）

3．B：直線形  C：平面正方形（1分）

4．2XeF₂＋2H₂O＝2Xe↑＋O₂↑＋4HF（0.5分）

6XeF₄＋12H₂O＝4Xe↑＋3O₂↑＋2XeO₃＋24HF（2分）

XeF₆＋3H₂O＝XeO₃＋6HF（0.5分）

5．5XeO₃＋6Mn^2＋＋9H₂O＝5Xe＋6MnO₄^－＋18H^＋（1分）

6．由于O₂占40%可得n(XeF₂)n(XeF₄)＝13（1分）

n(O₂)＝1.00mmol（1分）  n(XeO₃)＝0.6mmol（1分） 

n(XeF₂)n(XeF₄)n(XeF₆)＝130.2（2分）