Question

13．不同的卤素原子之间可化合形成一系列化合物，这类化合物叫做卤素互化物．现将3.73gBrCl_m溶于水后，通入足量的SO₂气体与其反应生成氢溴酸、盐酸和硫酸，再用碱将溶液调至中性后加入过量Ba（NO₃）₂，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加入过量的AgNO₃溶液，最后得到卤化银沉淀12.37g．
（1）计算参加反应的AgNO₃的物质的量为0.08mol；
（2）BrCl_m中的m=3．
（3）被氧化的SO₂气体体积为3.584L（标准状况下）

Answer 1

分析 氢溴酸、盐酸和硫酸混合溶液用碱将溶液调至中性后加入过量Ba（NO₃）₂，硫酸根转化为硫酸钡沉淀，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加入过量的AgNO₃溶液，最后得到卤化银沉淀12.37g为AgBr、AgCl，根据质量守恒可知，Ag元素的质量为12.37g-3.73g=8.64g，故其物质的量为0.08mol，根据Ag元素守恒计算参加反应的AgNO₃的物质的量，由Ag守恒可知AgBr、AgCl总物质的量为0.08mol，结合二者总质量列方程计算各自物质的量，根据原子守恒计算BrCl_m中m的值．

解答 解：氢溴酸、盐酸和硫酸混合溶液用碱将溶液调至中性后加入过量Ba（NO₃）₂，硫酸根转化为硫酸钡沉淀，充分反应后滤去沉淀物，再向滤液中加入过量的AgNO₃溶液，最后得到卤化银沉淀12.37g为AgBr、AgCl，根据质量守恒可知，Ag元素的质量为12.37g-3.73g=8.64g，故其物质的量为$\frac{8.64g}{108g/mol}$=0.08mol，根据Ag元素守恒，参加反应n（AgNO₃）=n（Ag元素）=0.08mol，
由Ag守恒可知AgBr、AgCl总物质的量为0.08mol，设AgBr、AgCl的物质的量分别为a mol、b mol，则：
$\left\{\begin{array}{l}{a+b=0.08}\\{188a+143.5b=12.37}\end{array}\right.$
解得a=0.02，b=0.06，
根据Br元素守恒，n（BrCl_m）=n（AgBr）=0.08mol，
根据Cl元素守恒，则0.02mol×m=0.06mol，故m=3，而SO₂和BrCl₃反应的方程式为：
2SO₂ +BrCl₃ +4H₂O=2H₂SO₄ +HBr+3HCl，
2×22.4L     1mol
  V         0.08mol
$\frac{2×22.4L}{V}=\frac{1mol}{0.08mol}$，所以V=3.584L
答：（1）计算参加反应的AgNO₃的物质的量为0.08mol；
（2）BrCl_m中m的值为3；
（3）被氧化的SO₂气体体积为3.584L．

点评 本题考查混合物计算，注意利用质量守恒定律确定卤化银中Ag元素质量，再利用元素守恒计算计算解答，难度中等，侧重考查学生的分析计算能力．