Question

（1）Xe和F₂在一定條件下發(fā)生反應(yīng)，Xe+F₂?XeF₂；XeF₂+F₂?XeF₄；XeF₄+F₂?XeF₆；可得XeF₂、XeF₄、XeF₆三種氣態(tài)氟化物．當(dāng)壓強(qiáng)一定，溫度升高時(shí)，三種氟化物在平衡混合物中的濃度均減�。�當(dāng)壓強(qiáng)為700kPa、溫度達(dá)到1250℃時(shí)，測(cè)得XeF₂的體積分?jǐn)?shù)約為95%．那么，為了有效地制備XeF₂，你認(rèn)為應(yīng)該采取的合適措施是

 

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（2）據(jù)報(bào)道，在-55℃，將XeF₄（X）和C₆F₅BF₂（Y）化合，可得一離子化合物（Z），測(cè)得Z中Xe的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31%，陰離子為四氟硼酸根離子，陽離子結(jié)構(gòu)中含有Y的苯環(huán)，Z是首例有機(jī)氙（Ⅳ）的化合物，-20℃以下穩(wěn)定．Z為強(qiáng)氧化劑，如與碘反應(yīng)得到五氟化碘，放出氙，同時(shí)得到Y(jié)．據(jù)此回答（要求化合物Z以離子形式表示）：
①寫出合成Z反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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②寫出Z和碘反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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（3）英國(guó)化學(xué)家以巴特萊特將等物質(zhì)的量的PtF₆與Xe混合在室溫下反應(yīng)，制得第一個(gè)稀有氣體化合物六氟合鉑酸氙：Xe﹢PtF₆﹦XePtF₆．該化合物極易與水反應(yīng)，生成氙、氧氣和鉑的+4價(jià)氧化物等．已知生成物氙和氧氣的物質(zhì)的量之比為2﹕1．試寫出XePtF₆水解反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

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（4）現(xiàn)將二份等質(zhì)量的XeF₂和XeF₄的混合物進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：
①一份用水處理，得到氣體A和溶液B，A的體積為67.7mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況，下同），其中含O₂22.7mL，其余為Xe．B中的XeO₃能氧化30.00mL濃度為0.1000mol∕L的（NH₄）₂Fe（SO₄）₂．（XeO₃被還原為Xe）
②另一份用KI溶液處理，生成的I₂用0.2000mol∕L的Na₂S₂O₃溶液滴定，共用去35.00mL．
已知反應(yīng) I₂+2S₂O₃^2-═S₄O₆^2-+2I^-，試求混合物中XeF₂和XeF₄的物質(zhì)的量．

 

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Answer 1

分析：（1）壓強(qiáng)為700kPa、溫度達(dá)到1250℃時(shí)，測(cè)得XeF₂的體積分?jǐn)?shù)約為95%，溫度、壓強(qiáng)均較高，應(yīng)從濃度角度分析；
（2）①XeF₄（X）和C₆F₅BF₂（Y）化合，可得一離子化合物（Z）；
②Z與碘反應(yīng)得到五氟化碘，放出氙，同時(shí)得到Y(jié)；
（3）XePtF₆水解生成Xe、氧氣、HF、PtO₂；
（4）由XeF_a+H₂O→Xe↑+O₂↑+XeO₃+HF，Xe的總物質(zhì)的量為

(67.7-22.7)×10-3

22.4L/mol

=2.02×10^-3mol，XeO₃中Xe的化合價(jià)為+6，降低為Xe中0價(jià)，鐵元素化合價(jià)由Fe²⁺中+2價(jià)升高為Fe³⁺中+3價(jià)，XeF_a與KI反應(yīng)獲得的電子等于35.00mL 2.000mol/L Na₂S₂O₃溶液與碘反應(yīng)失去的電子，結(jié)合原子守恒及電子守恒來解答．

解答：解：（1）壓強(qiáng)為700kPa、溫度達(dá)到1250℃時(shí)，測(cè)得XeF₂的體積分?jǐn)?shù)約為95%，溫度、壓強(qiáng)均較高，則有效地制備XeF₂，可降低投料F₂∕Xe的比值（或增加Xe同時(shí)減少F₂），故答案為：降低投料F₂∕Xe的比值（或增加Xe同時(shí)減少F₂）；
（2）①XeF₄（X）和C₆F₅BF₂（Y）化合，可得一離子化合物（Z），該反應(yīng)為XeF₄+C₆F₅BF₂﹦C₆F₅XeF₂⁺+BF₄^-，故答案為：XeF₄+C₆F₅BF₂﹦C₆F₅XeF₂⁺+BF₄^-；
②Z與碘反應(yīng)得到五氟化碘，放出氙，同時(shí)得到Y(jié)，該反應(yīng)為5C₆F₅XeF₂⁺+5BF₄^-+2I₂﹦5C₆F₅BF₂+4IF₅+5Xe，故答案為：5C₆F₅XeF₂⁺+5BF₄^-+2I₂﹦5C₆F₅BF₂+4IF₅+5Xe；
（3）XePtF₆水解生成Xe、氧氣、HF、PtO₂，水解反應(yīng)為2XePtF₆+6H₂O=2Xe↑+O₂↑+2PtO₂+12HF，故答案為：2XePtF₆+6H₂O=2Xe↑+O₂↑+2PtO₂+12HF；
（4）由XeF_a+H₂O→Xe↑+O₂↑+XeO₃+HF，Xe的總物質(zhì)的量為

(67.7-22.7)×10-3

22.4L/mol

=2.02×10^-3mol，設(shè)XeF₂和XeF₄的物質(zhì)的量分別為x、y，
則有：2x+4y=0.0035×2（電子得失守恒），x+y=2.02×10^-3（Xe的總物質(zhì)的量）．
解得：x=5.4×10^-4mol，y=1.48×10^-3mol，
故答案為：5.4×10^-4mol，1.48×10^-3mol．

點(diǎn)評(píng)：本題以氟化物為載體考查化學(xué)平衡及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，題目難度較大，注意把握水解反應(yīng)及原子守恒、電子守恒為解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生分析能力和計(jì)算能力的考查．