Question

（2012?肇庆二模）Cl₂O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一，它是棕黄色强刺激性气体，沸点3.8℃熔点-116℃．实验室可用潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应制取少量Cl₂O，装置如下（图Ⅰ）：
回答下列问题：
（1）把浓盐酸直接滴在KMnO₄晶体上就可以产生Cl₂．请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A处补画出正确的装置图，并作必要的标注．
（2）B中试剂a应选用

b

（填下列序号字母）：
a．CCl₄       b．饱和NaCl溶液       c．浓H₂SO₄ d．饱和NaHCO₃溶液
（3）通入适量的氯气，在C中生成黄绿色的物质Cl₂O，该物质常温为气体，方程式为：

2

Cl₂+

2

Na₂CO₃+

H₂O

═

2

NaHCO₃+

2

NaCl+

1

Cl₂O
（4）对C中反应后的固体成分进行检验，请写出实验步骤以及预期的现象和结论．
限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、Ba（OH）₂溶液、AgNO₃溶液、澄清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置．

实验步骤	现象和结论
步骤一：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至完全溶解，然后将溶液分别置于a、b试管中．
步骤二：向a试管中滴加BaCl2溶液，静置．	无明显现象，证明固体中不含Na2CO3
步骤三： 取a试管的上层清液于c试管中 加入适量氢氧化钡溶液	产生白色沉淀 证明固体中含有碳酸氢钠
步骤四： 向试管b中加入过量稀硝酸溶液 再滴加少量硝酸银溶液	有白色沉淀生成 则证明固体中含有NaCl．

Answer 1

分析：（1）反应是固体和液体不加热制取气体，液体从分液漏斗加入，固体在锥形瓶内加入高锰酸钾固体，导气管露出胶塞，导气管接B装置胶皮管，画出装置图；
（2）B中加入饱和食盐水用来除去氯化氢气体，防止影响后续反应；
（3）依据氧化还原反应的元素化合价变化，结合电子守恒和原子守恒确定空项物质，配平书写；
（4）依据实验步骤和反应现象，结合物质性质选择试剂，判断反应现象得到结论；

解答：解：（1）把浓盐酸直接滴在KMnO₄晶体上就可以产生Cl₂．反应是固体和液体不加热制取气体，液体从分液漏斗加入，固体在锥形瓶内加入高锰酸钾固体，导气管露出胶塞，导气管接B装置胶皮管，画出装置图为：
；
故答案为：；
（2）装置B数洗气装置，B中加入饱和食盐水用来除去氯化氢气体，防止影响后续反应；
故答案为：b；
（3）依据氧化还原反应的元素化合价变化，结合电子守恒和原子守恒确定空项物质，反应中氯气是自身氧化还原反应，化合价从0价变化为-1价和+1价；依据原子守恒进而电子守恒得到，反应物缺项为H₂O；配平的化学方程式为：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O；
故答案为：2，2，H₂O，2，2，1；
（4）对C中反应后的固体成分进行检验，乙实验的方法测定是否含有碳酸钠，碳酸氢钠，氯化钠，依据题干实验步骤，步骤二加入氯化钡检验碳酸钠的存在；步骤三利用酸和碳酸氢钠反应生成碳酸钠，在溶液中和钡离子反应生成白色沉淀证明碳酸氢钠的存在；步骤四加入过量稀硝酸排除其他离子的干扰，加入硝酸银生成白色沉淀判断氯化钠的存在；
故答案为：

实验步骤	现象和结论
步骤三：取a试管的上层清液于c试管中加入适量氢氧化钡溶液	产生白色沉淀证明固体中含有碳酸氢钠
步骤四：向试管b中加入过量稀硝酸溶液再滴加少量硝酸银溶液	有白色沉淀生成

点评：本题考查了实验制取氯气的方法和装置选择，选择验证，产物的实验设计判断和检验，主要是氯及其化合物性质的应用，装置的选择，物质的检验方法，试剂选择的原则，题目难度中等．