Question

某化学活动小组设计如下图所示（部分夹持装置已略去）实验装置，以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到的固体物质。

（1）写出装置A中发生反应的化学方程式：              。

（2）写出试剂Y的名称：           。

（3）已知：通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体，其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种，且含有NaHCO₃，现对C成分进行猜想和探究。

       ①提出合理假设。

假设1：存在两种成分：NaHCO₃和               ；

假设2：存在三种成分：NaHCO₃和       、          。

②设计方案，进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论（可不填满）。

限选实验试剂和仪器：蒸馏水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯。

（4）已知C中有0．1mol Cl₂参加反应。若假设l成立，可推知C中反应的化学方程式为     。

 

Answer 1

（1）4HCl（浓）+MnO₂MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O（2分）

    （2）饱和食盐水（或饱和氯化钠溶液）（1分）

    （3） 假设一：存在NaHCO₃和NaCl（2分）

    假设二：存在NaHCO₃和NaCl、 Na₂CO₃、（2分）

（4）2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl＋Cl₂O↑（3分）

解析:本题主要强化教材实验室制备氯气的知识点。先制备氯气，看到MnO₂，可以确定试剂为浓盐酸，试剂Y饱和食盐水（或饱和氯化钠溶液）。根据反应物Cl₂、Na₂CO₃、H₂O，从组成的角度来看，可能有NaHCO₃、NaCl、NaClO、NaClO₃等可能，确定的是C中含有的氯盐只有一种是NaCl，排除NaClO、NaClO₃。D中收集到的气体是氯的一种氧化物，且在D中没有得其它气体，则Na₂CO₃只是转化成NaHCO₃。这样就可以假设有二种可能：NaHCO₃和NaCl和Na₂CO₃、NaHCO₃和NaCl。再将产物探究转化为物质的验证可得固体，换句话来说就是验证Cl^-、CO

    xCl₂+xNa₂CO₃+H₂O=xNaHCO₃+xNaCl＋Cl₂O_n↑，Cl₂与Na₂CO₃的物质的量之比为1:1，氧元素守恒n=1，可推出氯的一种氧化物为Cl₂O。