Question

2．不同的鹵素原子之間可以形成一系列化合物，這類化合物叫鹵素互化物．現(xiàn)將4.66gBrCl_x溶于水后，通入足量SO₂氣體與其反應(yīng)，生成氫溴酸、鹽酸和硫酸．用堿將溶液調(diào)至中性后加入過量Ba（NO₃）₂溶液，充分反應(yīng)后濾去沉淀物，再向溶液中加入過量的AgNO₃溶液，最后得15.46g鹵化銀沉淀．
（1）完成SO₂與BrCl_x溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式．     
（2）計算確定BrCl_x中x的值．

Answer 1

分析 氫溴酸、鹽酸和硫酸混合溶液用堿將溶液調(diào)至中性后加入過量Ba（NO₃）₂，硫酸根轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，充分反應(yīng)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15.46g為AgBr、AgCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，Ag元素的質(zhì)量為15.46g-4.66g=10.8g，故其物質(zhì)的量為0.1mol，根據(jù)Ag元素守恒計算參加反應(yīng)的AgNO₃的物質(zhì)的量，由Ag守恒可知AgBr、AgCl總物質(zhì)的量為0.1mol，結(jié)合二者總質(zhì)量列方程計算各自物質(zhì)的量，根據(jù)原子守恒計算BrCl_x中x的值．

解答 解：BrCl_x溶于水后，通入足量SO₂氣體與其反應(yīng)，生成氫溴酸、鹽酸和硫酸，反應(yīng)方程式為：（2x+2）H₂O+（x+1）SO₂+2BrCl_x=（x+1）H₂SO₄+2HBr+2xHCl，氫溴酸、鹽酸和硫酸混合溶液用堿將溶液調(diào)至中性后加入過量Ba（NO₃）₂，硫酸根轉(zhuǎn)化為硫酸鋇沉淀，充分反應(yīng)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15.46g為AgBr、AgCl，根據(jù)質(zhì)量守恒可知，Ag元素的質(zhì)量為15.46g-4.66g=10.8g，故其物質(zhì)的量為$\frac{10.8g}{108g/mol}$=0.1mol，根據(jù)Ag元素守恒，參加反應(yīng)n（AgNO₃）=n（Ag元素）=0.1mol，
由Ag守恒可知AgBr、AgCl總物質(zhì)的量為0.1mol，設(shè)AgBr、AgCl的物質(zhì)的量分別為a mol、b mol，則：
$\left\{\begin{array}{l}{a+b=0.1}\\{188a+143.5b=15.46}\end{array}\right.$
解得a=0.025，b=0.075，
根據(jù)Br元素守恒，n（BrCl_x）=n（AgBr）=0.025mol，
根據(jù)Cl元素守恒，則0.025mol×x=0.075mol，故x=3，
答：（1）SO₂與BrCl_x溶液發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（2x+2）H₂O+（x+1）SO₂+2BrCl_x=（x+1）H₂SO₄+2HBr+2xHCl；
（2）BrCl_x中x的值為3．

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