Question

【題目】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。

（1）裝置A中發生反應的化學方程式是___。

（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，現對C中反應后固體的成分進行猜想和探究。

提出合理假設。

假設1：存在兩種成分：NaHCO3和物質W；

假設2：存在三種成分：NaHCO3、Na2CO3和物質W。

則上述假設中物質W為___(填化學式)。

設計方案，進行實驗。請填寫相應的實驗步驟以及預期現象和結論。

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	預期現象和結論
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若無明顯現象，證明固體中不含___ ②若出現___(填現象和結論)
步驟3：向B試管中滴加___	若溶液中出現白色沉淀，則證明含有氯元素的鹽；結合步驟2中①，則假設1成立；結合步驟2中②，則假設2成立

（4）若假設1成立，已知C中有0.1molCl2參加反應，推知C中反應的化學方程式為___。

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，濃鹽酸具有揮發性，實驗目的為探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到的固體物質，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)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O；

(2)實驗制備的氯氣中含有雜質氯化氫氣體，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，是檢驗產物中是否有Na2CO3，

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)C中有0.1molCl2參加反應，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。