Question

（2011?安徽模擬）某化學活動小組設計如圖所示（部分夾持裝置已略去）實驗裝置，以探究潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應得到的固體物質(zhì)．

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應的化學方程式：

4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O

．
（2）寫出試劑Y的名稱：

飽和食鹽水（或飽和氯化鈉溶液）

．
（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．可以確定的是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

NaCl

；
假設二：存在三種成分：NaHCO₃和

NaCl

、

Na₂CO₃

．
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(jié)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(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．	無明顯現(xiàn)象
步驟2： 向A試管中滴加BaCl2溶液	a．若無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3 b．若溶液變渾濁，證明固體中含Na2CO3
步驟3： 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）已知C中有0.1mol 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

2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O

．

Answer 1

分析：（1）實驗室制備氯氣是二氧化錳和濃鹽酸加熱反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）依據(jù)裝置分析，進入C之前需要吸收氯化氫氣體，需要用飽和食鹽水吸收；
（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．
假設存在兩種成分，為NaHCO₃和NaCl；
假設存在三種成分，應還有未完全反應的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，回答該小題時要結(jié)合最后的結(jié)論，a應為證明固體中不含Na₂CO₃，b應為證明固體中含Na₂CO₃，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AgNO₃溶液，若溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl；
（4）依據(jù)氧化還原反應電子守恒計算判斷氯元素化合價寫出化合物化學式，依據(jù)反應物和生成物配平書寫化學方程式．

解答：解：（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生成氯氣，反應的化學方程式為：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案為：4HCl（濃）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）實驗制備氯氣中含有氯化氫氣體，需要用飽和食鹽水除去；
故答案為：飽和食鹽水（或飽和氯化鈉溶液）；
（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．
假設存在兩種成分，為NaHCO₃和NaCl；
假設存在三種成分，應還有未完全反應的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，回答該小題時要結(jié)合最后的結(jié)論，a應為證明固體中不含Na₂CO₃，b應為證明固體中含Na₂CO₃，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AgNO₃溶液，若溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl；
假設一：存在NaHCO₃和NaCl；
假設二：存在NaHCO₃和NaCl、Na₂CO₃；

實驗步驟	預期現(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．	無明顯現(xiàn)象
步驟2：向A試管中滴加BaCl2溶液	a．若無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3 b．若溶液變渾濁，證明固體中含Na2CO3
步驟3：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

故答案為：NaCl；NaCl、Na₂CO₃；

實驗步驟	預期現(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．	無明顯現(xiàn)象
步驟2：向A試管中滴加BaCl2溶液	a．若無明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3 b．若溶液變渾濁，證明固體中含Na2CO3
步驟3：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0.1mol Cl₂參加反應．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，若假設一成立，反應為Cl₂+Na₂CO₃→NaHCO₃+NaCl+X，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價：可推知C中反應生成的含氯氧化物為Cl₂O；反應的化學方程式為：2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O．
故答案為：2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O．

點評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)驗證的實驗設計，步驟分析判斷，現(xiàn)象分析理解，掌握物質(zhì)性質(zhì)和實驗設計方法是解題關(guān)鍵，題目難度中等．