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中发生反应的离子方程式：                                    。
（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：
假设一：存在两种成分：NaHCO₃和__________
假设二：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、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、试管、小烧杯。

实验步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中。
步骤2：向A试管中滴加_________：	①若无明显现象，证明固体中不含碳酸钠； ②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠。
步骤3：向B试管中滴加________：	若溶液变浑浊，结合步骤2中的①，则假设一成立：结合步骤2中的②，则假设二成立。

 
（4）已知C中有0.1 mol Cl₂参加反应。若假设一成立，可推知C中反应的化学方程式为               。
（5）常温下Na₂CO₃和NaHCO₃均为0.1mol/L的混合溶液中，c(OH^﹣)-c(H⁺)=____   （用含碳元素的粒子浓度表示），在该溶液中滴加稀盐酸至中性时，溶液中溶质的成分有___________。

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）饱和食盐水
（3）NaCl，NaCl、Na₂CO₃；BaCl₂溶液；AgNO₃溶液；
（4）2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O
（5）[c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）+（CO₃^2-）]/2

（1）本题探究的是氯气和碳酸钠反应，A装置为氯气的制备装置，则发生的离子方程式为：MnO₂+4H⁺ +2Cl^- =Mn²⁺ +Cl₂↑+2H₂O。
（2）浓盐酸易挥发，所以氯气中混有HCl气体，B装置为除杂装置，试剂选用饱和食盐水溶液。
（3）①若反应所得的产物中只有一种氯盐，还含有NaHCO₃，则该盐是NaCl。故，假设一为NaHCO₃和NaCl；假设二的三种成分分别是NaHCO₃
②设计实验进行验证，应该设法证明NaCl和Na₂CO₃的存在，则通常检验Cl^-、CO₃^2-的存在。根据题意中所给的步骤，步骤2是CO₃^2-的检验，因此可选用BaCl₂溶液，如果产生白色沉淀，说明有Na₂CO₃的存在，如果无明显现象，则说明没有Na₂CO₃的存在；步骤3为检验氯离子的存在，因此选用硝酸银溶液，如果有白色沉淀，则说明NaCl的存在，否则没有，再结合步骤2讨论假设成立。