Question

【題目】某化學(xué)活動小組設(shè)計如圖所示(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)。

（1）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___。

（2）試劑Y是___；作用是___。

（3）已知：通入一定量的氯氣后，測得D中有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯的氧化物．可以確定的是C中含有氯元素的鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對C中反應(yīng)后固體的成分進(jìn)行猜想和探究。

提出合理假設(shè)。

假設(shè)1：存在兩種成分：NaHCO3和物質(zhì)W；

假設(shè)2：存在三種成分：NaHCO3、Na2CO3和物質(zhì)W。

則上述假設(shè)中物質(zhì)W為___(填化學(xué)式)。

設(shè)計方案，進(jìn)行實驗。請?zhí)顚懴鄳?yīng)的實驗步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論。

限選實驗試劑：稀H2SO4、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液。

實驗步驟	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：向A試管中滴加___	①若無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含___ ②若出現(xiàn)___(填現(xiàn)象和結(jié)論)
步驟3：向B試管中滴加___	若溶液中出現(xiàn)白色沉淀，則證明含有氯元素的鹽；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）若假設(shè)1成立，已知C中有0.1molCl2參加反應(yīng)，推知C中反應(yīng)的化學(xué)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) 除去氯氣中的HCl氣體 NaCl BaCl2溶液 Na2CO3 出現(xiàn)白色沉淀，證明固體中含Na2CO3 足量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液 2Cl2+H2O+2Na2CO3=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O

【解析】

裝置A為用濃鹽酸與二氧化錳制取氯氣，濃鹽酸具有揮發(fā)性，實驗?zāi)康臑樘骄砍睗竦?/span>Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)，則裝置B為除HCl的裝置，不用干燥；探究固體的成分，確定生成氣體；氯氣有毒，裝置E為尾氣處理裝置。

(1)實驗室制備氯氣，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)實驗制備的氯氣中含有雜質(zhì)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，是檢驗產(chǎn)物中是否有Na2CO3，

步驟3應(yīng)是檢驗氯離子，應(yīng)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，證明固體中含有NaCl；

(4)C中有0.1molCl2參加反應(yīng)，裝置C中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，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)電子守恒計算判斷氯元素化合價為+1價：可推知C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為Cl2O，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Cl2+H2O+2Na2CO3=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O。