Question

（12分）某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置，以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。

（1）寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。

（2）寫(xiě)出試劑Y的名稱(chēng)： 。

（3）已知：通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃棕色的氣體，其為含氯氧化物。可以確定的是C中含氯化合物(鹽)只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對(duì)C的成分進(jìn)行猜想和探究。

①提出合理假設(shè)。

假設(shè)1：存在兩種成分：NaHCO3和 ；

假設(shè)2：存在三種成分：NaHCO3和 、 。

②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論(可不填滿(mǎn))。

限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：蒸餾水、稀HNO3、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯。

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)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：	情況①： 情況②：
步驟3：

（4）D中黃棕色的氣體化學(xué)式為 。

 

Answer 1

(1)4HCl(濃)＋MnO2MnCl2＋Cl2↑＋2H2O (2)飽和食鹽水(或飽和氯化鈉溶液)

(3)NaCl；Na2CO3、NaCl

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟2：向a試管中滴加BaCl2溶液	①若無(wú)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
步驟3：向b試管中滴加過(guò)量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液	若溶液變渾濁，結(jié)合步驟2中①，則假設(shè)1成立；結(jié)合步驟2中②，則假設(shè)2成立

(4) Cl2O

【解析】

試題解析：（1）實(shí)驗(yàn)室制備氯氣，結(jié)合裝置分析可知是利用二氧化錳和濃鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：4HCl（濃）+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O；（2）實(shí)驗(yàn)制備氯氣中含有氯化氫氣體，需要用飽和食鹽水除去；（3）在裝置C中通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體（含氯氧化物）．C中含氯元素的鹽只有一種，且含有NaHCO3．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．步驟2中向A試管中滴加適量BaCl2溶液，是檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有Na2CO3，回答該小題時(shí)要結(jié)合最后的結(jié)論，a應(yīng)為證明固體中不含Na2CO3，b應(yīng)為證明固體中含Na2CO3，不能顛倒．步驟3應(yīng)是檢驗(yàn)氯離子，應(yīng)向B試管中滴加過(guò)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；假設(shè)一：存在NaHCO3和NaCl；假設(shè)二：存在NaHCO3和NaCl、Na2CO3；

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟2：向a試管中滴加BaCl2溶液	①若無(wú)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
步驟3：向b試管中滴加過(guò)量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液	若溶液變渾濁，結(jié)合步驟2中①，則假設(shè)1成立；結(jié)合步驟2中②，則假設(shè)2成立

（4）C中有0.1mol Cl2參加反應(yīng)．裝置C中通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，若假設(shè)一成立，反應(yīng)為Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+X，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒計(jì)算判斷氯元素化合價(jià)為+1價(jià)：可推知C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為Cl2O。

考點(diǎn)：物質(zhì)性質(zhì)驗(yàn)證的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)