Question

【題目】某化學(xué)活動小組設(shè)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(yīng)得到的固體物質(zhì)的成分。

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

（2）裝置B的主要作用是 。

（3）向C裝置中通入一定量的氯氣后，測得只生成一種氣體（常溫下為棕黃色，且為氯的氧化物）。可以確定的是C得到的固體最多含有三種物質(zhì)，含有氯元素的鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對C中得到的固體成分進行猜想和驗證。

① 提出合理猜想一定含有NaHCO3和 ；可能含有剩余的Na2CO3。

② 設(shè)計方案，進行成分檢驗。請完成實驗步驟3、4以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

限選實驗試劑：蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、品紅、稀鹽酸。

1、實驗步驟	2、預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
3、步驟1：取C中的少量固體樣品于試管中，加入蒸餾水至固體溶解，然后各取1～2mL所得溶液分別置于甲、乙兩支試管中。	4、得到無色溶液
5、步驟2：向甲試管中加入過量的BaCl2溶液，靜置	6、若溶液變渾濁，證明固體中含碳酸鈉。
7、步驟3：	8、
9、步驟4：	10、

（4）完成C中反應(yīng)的化學(xué)方程式：2Cl2+2Na2CO3+H2O= 。

Answer 1

【答案】（1）MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O

（2）除去Cl2中混有的HCl氣體

（3）①NaCl ②

實驗步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟3：向甲中上層清液中滴入少量澄清石灰水	若上層清液變渾濁，證明固體中含有碳酸氫鈉
步驟4：向乙試管中加入過量的稀HNO3，再滴入少量AgNO3溶液	若生成白色沉淀，證明固體中含有氯化鈉

（4）2NaHCO3+NaCl+Cl2O（3分）

【解析】

試題分析：（1）A裝置是制備氯氣的，所以X試劑是濃鹽酸，反應(yīng)的化學(xué)方程式是MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（2）由于濃鹽酸易揮發(fā)，所以生成的氯氣中含有氯化氫，而氯化氫能和碳酸鈉反應(yīng)，所以需要除去氯氣中的氯化氫。

（3）①由潮濕的氯氣與Na2CO3發(fā)生的反應(yīng)，結(jié)合已知信息來提出自己的假設(shè)。因產(chǎn)物中只有一種常溫下為棕黃色的含氯氧化物氣體，該含氯氧化物中氯元素的化合價應(yīng)為正價，則產(chǎn)物中含氯元素的鹽只能為NaCl。假設(shè)存在兩種成分，為NaHCO3和NaCl；假設(shè)存在三種成分，應(yīng)還有未完全反應(yīng)的Na2CO3，即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3；

②步驟2中向A試管中滴加適量BaCl2溶液，是檢驗產(chǎn)物中是否有Na2CO3。步驟3應(yīng)是檢驗碳酸氫鈉的，操作為向甲中上層清液中滴入少量澄清石灰水，若上層清液變渾濁，證明固體中含有碳酸氫鈉；步驟4應(yīng)是檢驗氯離子，應(yīng)向乙試管中滴加過量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl。

（5）根據(jù)電子得失守恒可知，氧化產(chǎn)物中氯元素的化合價應(yīng)該是＋1價，所以其氧化產(chǎn)物是Cl2O，即C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為Cl2O，反應(yīng)的方程式為2Cl2+2Na2CO3+H2O＝2NaHCO3+NaCl+Cl2O。