Question

13．不同的鹵素原子之間可化合形成一系列化合物，這類化合物叫做鹵素互化物．現將3.73gBrCl_m溶于水后，通入足量的SO₂氣體與其反應生成氫溴酸、鹽酸和硫酸，再用堿將溶液調至中性后加入過量Ba（NO₃）₂，充分反應后濾去沉淀物，再向濾液中加入過量的AgNO₃溶液，最后得到鹵化銀沉淀12.37g．
（1）計算參加反應的AgNO₃的物質的量為0.08mol；
（2）BrCl_m中的m=3．
（3）被氧化的SO₂氣體體積為3.584L（標準狀況下）

Answer 1

分析 氫溴酸、鹽酸和硫酸混合溶液用堿將溶液調至中性后加入過量Ba（NO₃）₂，硫酸根轉化為硫酸鋇沉淀，充分反應后濾去沉淀物，再向濾液中加入過量的AgNO₃溶液，最后得到鹵化銀沉淀12.37g為AgBr、AgCl，根據質量守恒可知，Ag元素的質量為12.37g-3.73g=8.64g，故其物質的量為0.08mol，根據Ag元素守恒計算參加反應的AgNO₃的物質的量，由Ag守恒可知AgBr、AgCl總物質的量為0.08mol，結合二者總質量列方程計算各自物質的量，根據原子守恒計算BrCl_m中m的值．

解答 解：氫溴酸、鹽酸和硫酸混合溶液用堿將溶液調至中性后加入過量Ba（NO₃）₂，硫酸根轉化為硫酸鋇沉淀，充分反應后濾去沉淀物，再向濾液中加入過量的AgNO₃溶液，最后得到鹵化銀沉淀12.37g為AgBr、AgCl，根據質量守恒可知，Ag元素的質量為12.37g-3.73g=8.64g，故其物質的量為$\frac{8.64g}{108g/mol}$=0.08mol，根據Ag元素守恒，參加反應n（AgNO₃）=n（Ag元素）=0.08mol，
由Ag守恒可知AgBr、AgCl總物質的量為0.08mol，設AgBr、AgCl的物質的量分別為a mol、b mol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{a+b=0.08}\\{188a+143.5b=12.37}\end{array}\right.$
解得a=0.02，b=0.06，
根據Br元素守恒，n（BrCl_m）=n（AgBr）=0.08mol，
根據Cl元素守恒，則0.02mol×m=0.06mol，故m=3，而SO₂和BrCl₃反應的方程式為：
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）計算參加反應的AgNO₃的物質的量為0.08mol；
（2）BrCl_m中m的值為3；
（3）被氧化的SO₂氣體體積為3.584L．

點評 本題考查混合物計算，注意利用質量守恒定律確定鹵化銀中Ag元素質量，再利用元素守恒計算計算解答，難度中等，側重考查學生的分析計算能力．