Question

制取氟的氧氯化物X可采用特制的耐氟容器，使氟气缓缓地与10%的HClO₄反应．X中各元素的质量分数为：Cl占30%，O占54%，F占16%．其实验装置如图所示：

已知有关有资料如下：
①无水KF易吸F₂、HF和H₂O
②X的熔点为-167℃，沸点为-15.9℃，易分解或接触有机物发生爆炸
③F₂的沸点为-188℃，HF的沸点为19.54℃，O₂的沸点为-183℃
试回答：
（1）X的化学式是

 

．
（2）实验中生成X的化学方程式是

 

．
（3）D装置的作用是

 

．
（4）B中冷却剂选用液氧的理由是

 

．
（5）A中填充环状物的作用是

 

（6）有人用石墨为填充剂，结果无X生成．石墨加入导致不能生成X的主要理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）根据质量分数计算各原子的物质的量比值，可确定分子式；
（2）反应中，反应物为HClO₄和F₂，生成物为ClO₄F，根据质量守恒可知，另一种生成物为HF，以此书写方程式；
（3）根据题给信息可知KF可起到吸收尾气的作用；
（4）B中冷却剂选用液氧有利于ClO₄F成为固体，便于ClO₄F的分离；
（5）A中填充环状物可增大气体与液体的接触面积，提高反应速率；
（6）C可与高氯酸发生氧化还原反应．

解答：解：（1）X中各元素的质量分数为：Cl占30%，O占54%，F占16%，则n（Cl）：n（O）：n（F）=

30%

35.5

：

54%

16

：

16%

19

≈1：4：1，则分子式为ClO₄F，
故答案为：ClO₄F；
（2）该反应中，反应物为HClO₄和F₂，生成物为ClO₄F，根据质量守恒可知，另一种生成物为HF，则反应的化学方程式为HClO₄+F₂=ClO₄F+HF，
故答案为：HClO₄+F₂=ClO₄F+HF；
（3）根据题给信息可知KF可起到吸收生成的HF的作用，故答案为：吸收生成的HF；
（4）液氧的沸点为-183℃，ClO₄F的熔点为-167℃，B中冷却剂选用液氧有利于ClO₄F成为固体，便于ClO₄F的分离，
故答案为：因为液氧提供的低温可以使X成为固体，便于X的分离；
（5）A中填充环状物可增大气体与液体的接触面积，提高反应速率，
故答案为：增大F₂与HClO₄的接触面积，以利于反应朝预定方向进行；
（6）C可与高氯酸发生氧化还原反应，故答案为：C与HClO₄发生反应．

点评：本题考查性质实验的设计，侧重于学生的分析能力和实验能力的考查，题目难度不大，注意仔细审题，从题目中获取做题的有用信息．