Question

【題目】某化學活動小組設計如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實驗裝置,以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到的固體物質。

(1)寫出裝置A中發(fā)生反應的化學方程式:__________________________________。

(2)寫出試劑Y的名稱:___________________。

(3)已知:通入一定量的氯氣后，測得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯氧化物�？梢源_定的是C中含有的氯鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對C成分進行猜想和探究。

①提出合理假設。

假設一:存在兩種成分: NaHCO3和___________;

假設二:存在三種成分: NaHCO3和___________、_____________。

②設計方案,進行實驗。請寫出實驗步驟以及預期現(xiàn)象和結論(可不填滿)。

限選實驗試劑和儀器:蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
步驟1：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至固體溶解，然后將所得溶液分別置于A、B試管中。
步驟2：_____________________	____________
步驟3：__________	_______________

(4)已知C中有0.1 mol Cl2參加反應。若假設一成立,可推知C中反應的化學方程式為_______________________________________。

Answer 1

【答案】4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O 飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液) NaCl NaCl Na2CO3 向A試管中滴加BaCl2溶液 ①若無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含碳酸鈉②若溶液變渾濁，證明固體中含碳酸鈉 向B試管中滴加過量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液 若溶液變渾濁，結合步驟2中的①，則假設1成立，結合步驟2中的②，則假設2成立 2Cl2+2 Na2CO3+H2O = 2NaHCO3+2NaCl+Cl2O

【解析】

（1）實驗室制備氯氣，結合裝置分析可知是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應制取氯氣。

（2）實驗室制備氯氣中含有氯化氫，需要用飽和食鹽水除去氯化氫。

（3）D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體且知是含氯的氧化物，在氯的氧化物中，氯為正價，而碳的化合價沒有變化，所以反應后還應有負價的氯的化合物生成，即生成了NaCl。C中含有NaHCO3，還有可能有未完全反應的碳酸鈉，據(jù)此可以得到C成分的兩種猜想。步驟2中向A試管中滴加適量氯化鋇溶液，是檢驗產(chǎn)物中是否有碳酸鈉。步驟3應是檢驗氯離子，應向B試管中滴加過量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，若溶液變渾濁，證明固體含有氯化鈉。

（4）若假設一成立，反應為氯氣和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉和某物質，依據(jù)氧化還原反應電子守恒計算判斷，氯元素化合價為+1，可以推知反應成的含氯氧化物為一氧化二氯。

（1）實驗室制備氯氣，結合裝置分析可知是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應制取氯氣，反應生成氯化錳和氯氣和水，故答案為4HCl(濃)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（2）實驗室制備氯氣中含有氯化氫，需要用飽和食鹽水除去氯化氫。

（3）在裝置C中通入一定量的氯氣后，生成了氯的氧化物，根據(jù)上面分析可以知道，C中含氯元素的鹽為NaCl，且含有碳酸氫鈉，假設存在兩種成分，為碳酸氫鈉和氯化鈉；假設存在三種成分，應還有為完全反應的碳酸鈉，即碳酸鈉，碳酸氫鈉，氯化鈉。步驟2中向A試管中滴加適量氯化鋇溶液，是檢驗產(chǎn)物中是否有碳酸鈉，回答該小題時要結合最后的結論，a應為證明固體中不含有碳酸鈉，b應為證明固體中含有碳酸鈉，不能顛倒。步驟3應是檢驗氯離子，應向B試管中滴加過量的稀硝酸，再滴加硝酸銀溶液，若溶液變渾濁，證明固體含有氯化鈉。

（4）若假設一成立，反應為氯氣和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉和某物質。10.6gNa2CO3的物質的量為0.1mol，C中有0.1 molCl2參加反應。根據(jù)碳守恒，生成物中的NaHCO3的物質的量也為0.1mol，再根據(jù)鈉守恒，NaCl的物質的量也為0.1mol。0.1molCl2中的0價的氯的化合價降低到0.1molNaCl中的-1價，得到了0.1mol電子，消耗了0.05molCl2，根據(jù)電子守恒，剩余的0.05molCl2中的0.1molCl的化合價應該升高到+1價，所以生成的氯的氧化物為Cl2O。配平的化學方程式為2Cl2+2 Na2CO3+H2O = 2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。