Question

20．Cl₂O為國際公認高效安全滅菌消毒劑之一，它是棕黃色強刺激性氣體，沸點3.8℃，熔點-116℃．實驗室可用潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應(yīng)制取少量Cl₂O，裝置如下（圖Ⅰ）：

回答下列問題：
（1）把濃鹽酸直接滴在KMnO₄晶體上就可以產(chǎn)生Cl₂．請模仿“圖Ⅱ”在“圖Ⅰ”A處補畫出正確的裝置圖，并作必要的標(biāo)注
（2）B中試劑a應(yīng)選用b（填下列序號字母）：
a．CCl₄       b．飽和NaCl溶液       c．濃H₂SO₄d．飽和NaHCO₃溶液
（3）通入適量的氯氣，在C中生成黃綠色的物質(zhì)Cl₂O，該物質(zhì)常溫為氣體，方程式為：
2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═2NaHCO₃+2NaCl+1Cl₂O
（4）對C中反應(yīng)后的固體成分進行檢驗，請寫出實驗步驟以及預(yù)期的現(xiàn)象和結(jié)論．
限選實驗試劑和儀器：蒸餾水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、Ba（OH）₂溶液、AgNO₃溶液、澄清石灰水、試管、小燒杯、帶導(dǎo)管的橡皮塞、過濾裝置．

實驗步驟	現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至完全溶解，然后將溶液分別置于a、b試管中．
步驟二：向a試管中滴加BaCl2溶液，靜置．	無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3
步驟三：取a試管的上層清液于c試管中取a試管的上層清液于c試管中加入適量氫氧化鋇溶液	產(chǎn)生白色沉淀證明固體中含有碳酸氫鈉
步驟四：向試管b中加入過量稀硝酸溶液向試管b中加入過量稀硝酸溶液再滴加少量硝酸銀溶液	有白色沉淀生成 則證明固體中含有NaCl

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)是固體和液體不加熱制取氣體，液體從分液漏斗加入，固體在錐形瓶內(nèi)加入高錳酸鉀固體，導(dǎo)氣管露出膠塞，導(dǎo)氣管接B裝置膠皮管，畫出裝置圖；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，依據(jù)氯氣與氯化氫水溶性選擇除雜劑；
（3）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的元素化合價變化，結(jié)合電子守恒和原子守恒確定空項物質(zhì)，配平書寫；
（4）依據(jù)實驗步驟和反應(yīng)現(xiàn)象，結(jié)合物質(zhì)性質(zhì)選擇試劑，判斷反應(yīng)現(xiàn)象得到結(jié)論；

解答 解：（1）把濃鹽酸直接滴在KMnO₄晶體上就可以產(chǎn)生Cl₂．反應(yīng)是固體和液體不加熱制取氣體，液體從分液漏斗加入，固體在錐形瓶內(nèi)加入高錳酸鉀固體，導(dǎo)氣管露出膠塞，導(dǎo)氣管接B裝置膠皮管，畫出裝置圖為：
；
故答案為：；
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，制備的氯氣中含有氯化氫，氯化氫易溶于水，氯氣在飽和食鹽水中溶解度不大，可以選擇飽和食鹽水除去氯氣中的氯化氫；
故答案為：b；
（3）反應(yīng)中部分氯元素化合價升高：0→+1價，部分氯元素化合價降低：0→-1價，依據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒，氯化鈉系數(shù)為2，Cl₂O系數(shù)為1，依據(jù)原子個數(shù)守恒，反應(yīng)方程式：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O；
故答案為：2，2，H₂O，2，2，1；
（4）對C中反應(yīng)后的固體成分進行檢驗，乙實驗的方法測定是否含有碳酸鈉，碳酸氫鈉，氯化鈉，依據(jù)題干實驗步驟，步驟二加入氯化鋇檢驗碳酸鈉的存在；步驟三利用酸和碳酸氫鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，在溶液中和鋇離子反應(yīng)生成白色沉淀證明碳酸氫鈉的存在；步驟四加入過量稀硝酸排除其他離子的干擾，加入硝酸銀生成白色沉淀判斷氯化鈉的存在；
故答案為：

實驗步驟	現(xiàn)象和結(jié)論
步驟三：取a試管的上層清液于c試管中加入適量氫氧化鋇溶液	產(chǎn)生白色沉淀證明固體中含有碳酸氫鈉
步驟四：向試管b中加入過量稀硝酸溶液再滴加少量硝酸銀溶液	有白色沉淀生成

點評 本題考查了實驗制取氯氣的方法和裝置選擇，產(chǎn)物判斷及驗證，熟悉實驗原理，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．