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第 2 题

将元素A与氟的混合物（摩尔比1 : 9，压力约1 MPa）加热至900 °C，生成三种结晶产物B、C、D（熔点均低于150 °C）。C的氟质量分数为36.7 %，D为46.5 %。B在-75 °C与无水 HOSOX2F\ce{HOSO2F} 反应生成 E + HF；E的X射线衍射电子密度极大值分别为52、58、104和350，大致与原子序数成正比。2.1 将这些极大值归属到E中的元素（F、O、S、A），并确定A的原子序数及其实体。2.2 用450.0 mg C与过量汞反应，在101.0 kPa和25 °C下释放出53.25 cm3^3气体A。计算A的相对原子质量，并确定B、C、D、E。2.3 水解反应如下：B水解生成A、OX2\ce{O2} 和HF；C水解生成A、OX2\ce{O2}（摩尔比4 : 3）、水溶性 AOX3\ce{AO3} 和HF；D水解生成水溶性 AOX3\ce{AO3} 和HF。写出三个配平的水解方程式。2.4 定量水解B、C、D的混合物，在290 K和100 kPa下收集到60.2 cm3^3含40.0 %（体积分数）OX2\ce{O2} 的气体。溶解的 AOX3\ce{AO3} 用0.100 M FeSOX4\ce{FeSO4} 滴定，耗用36.0 cm3^3（FeX2+\ce{Fe^{2+}} 氧化为 FeX3+\ce{Fe^{3+}}，AOX3\ce{AO3} 还原为A）。计算B、C、D原混合物的摩尔组成百分比。
第 5/5 步：求解XeF6与摩尔百分比
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n(XeOX3)=16n(FeX2+)=6.00×10−4 mol;c=6.00×10−4−13b=1.00×10−4 moln(\ce{XeO3}) = \tfrac{1}{6}n(\ce{Fe^{2+}}) = 6.00\times 10^{-4}\ \text{mol};\quad c = 6.00\times 10^{-4} - \tfrac{1}{3}b = 1.00\times 10^{-4}\ \text{mol}
分析

还原反应 6 FeX2++XeOX3+3 HX2O→6 FeX3++Xe+6 OHX−\ce{6Fe^{2+} + XeO3 + 3H2O -> 6Fe^{3+} + Xe + 6OH^-} 每个 XeOX3\ce{XeO3} 需要 6 个 FeX2+\ce{Fe^{2+}}，故 n(XeOX3)=(0.100×36.0×10−3)/6=6.00×10−4n(\ce{XeO3}) = (0.100 \times 36.0\times 10^{-3})/6 = 6.00\times 10^{-4} mol。因 XeOX3\ce{XeO3} 来自 (1/3)b+c(1/3)b + c，故 c=n(XeFX6)=6.00×10−4−5.00×10−4=1.00×10−4c = n(\ce{XeF6}) = 6.00\times 10^{-4} - 5.00\times 10^{-4} = 1.00\times 10^{-4} mol。混合物含 0.500.50 mmol XeFX2\ce{XeF2}（23.8 %）、1.501.50 mmol XeFX4\ce{XeF4}（71.4 %）、0.100.10 mmol XeFX6\ce{XeF6}（4.8 %）。