Question

【题目】某化学小组在查阅文献及实验探究的基础上，深刻地认识了卤素的性质。

I．F2与C12的相似性。1971年N．H．Studier和E．H．Appelman从冰(－40℃)的氟化作用中首次发现F2、C12与水的反应相似。

(1)写出氟气与水发生上述反应的化学方程式_____________________________________。

II．次氯酸钠和氯酸钾的制备。按图装配仪器并检查装置的气密性。

第一步：在锥形瓶内放约3g MnO2粉末，安全漏斗深入试管底部；

第二步：在管6中放4mL 6mol·L-1KOH溶液(放热水浴中)，管7中放4mL 2mol· L-1NaOH溶液(放冰水浴中)。打开控制夹3，关闭控制夹4；

第三步：由漏斗加入15mL 9mol·L-1HC1溶液，缓慢加热，控制氯气均匀产生。热水浴温度控制在323K～328K；

第四步：一段时间后，停止加热，……

(2)锥形瓶中用小试管的优点为_________________________________________________。

(3)停止加热后的操作是____________________________________，再将管6和管7拆下。

(4)查阅文献资料知道，将NaC1O溶液加热，NaC1O分解可生成NaC1O3，据此推断若将KC1O3加热至673K，其分解的化学方程式为_____________________________________。

Ⅲ．C1-、Br-、I-的混合液中C1-的鉴定

已知：Ksp(AgC1)=1.8×10-10 Ksp(AgBr)=5.4×10-13 Ksp(AgI)=8.5×10-17

第一步：取2-3滴C1-、Br-、I-的混合液，加1滴6mol·L-1HNO3溶液酸化，滴加0.1mol·L-1AgNO3溶液至沉淀完全，加热2min，离心分离，弃去溶液：

第二步：在沉淀中加入5～10滴2mol·L-1NH3·H2O溶液，剧烈搅拌，并温热1min，离心沉降，移清液于另一只试管中。

(5)已知，设平衡时[Ag(NH3)2]+浓度为0.1mol·L-1，则溶解AgBr沉淀所需氨水的最低浓度约为_______mol·L-1()。

(6)根据上述计算，可推知清液中溶质主要成分的化学式为_________________________。

第三步：清液用6mol·L-1HNO3酸化，

(7)现象是_______________________________________________，证实C1-存在。反应的离子方程式为__________________________________________________。

Answer 1

【答案】F2+H2O HFO+HF 节省药品（答“液封”也对） 关闭控制夹3，打开控制夹4 4KClO33KClO4+KCl 43（或43.2） [Ag(NH3)2] Cl 有白色沉淀生成 [Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl+2NH4+

【解析】

根据氯气和水的反应分析氟和水的反应方程式。根据已知信息，温度高时盐会发生歧化反应分析氯酸钾加热条件下生成的产物。根据溶度积的大小分析沉淀和先后顺序和溶解顺。

（1）根据氯气和水反应生成盐酸和次氯酸分析，氟和水的方程式为：F2+H2O HFO+HF；

（2）锥形瓶中放置的为二氧化锰，通过长颈漏斗加入浓盐酸，放置一个小试管时，盐酸将小试管充满后才流出，与二氧化锰接触，并且封住长颈漏斗的下端，即液封，不会让氯气从中逸出，这样做节省药品。

（3）停止加入后，装置中仍产生氯气，关闭控制夹3，打开控制夹4，将剩余的氯气通入5中进行吸收，防止污染。

（4）查阅资料得到，溶液在加热过程中发生歧化反应，同理可知，氯酸钾在温度更高的条件下也能分解，生成高氯酸钾和氯化钾，方程式为：4KClO33KClO4+KCl；

（5）平衡时[Ag(NH3)2]+浓度为0.1mol·L-1，则溴离子浓度也为0.1 mol·L-1，根据c(Ag+)c(Br-)= 5.4×10-13, ，分析有，解得NH3·H2O的浓度为43（或43.2）mol/L。

（6）根据上述计算可知，实验中用于溶解沉淀的氨水的浓度为2mol/L，该浓度远远小于43mol/L，故溴化银不可能溶解。根据溶度积分析，碘化银的溶度积比溴化银更小，故其更不可能溶解，氯化银的溶解度最大，所以在沉淀中加入氨水，只有氯化银溶解，故清液中溶质主要为[Ag(NH3)2] Cl；（7）当清液中加入硝酸时，溶液中有白色沉淀生成，证实有C1-存在，反应的离子方程式为:[Ag(NH3)2]++Cl-+2H+=AgCl+2NH4+.