Question

【題目】某小組設計如圖裝置(部分夾持裝置已略去)，以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到固體物質的成分。

(1)試劑X的化學式________。A中制取Cl2的離子方程式____________________。

(2)試劑Y的名稱為______________。

(3)通入一定量潮濕的Cl2反應后，經檢測，D中只有Cl2O一種氣體，C中除含一種氯鹽外，同時含有NaHCO3等，某同學對C中所得固體殘渣的成分進行探究。

①提出合理假設。

假設1：存在兩種成分：NaHCO3和____________________________；

假設2：存在三種成分：NaHCO3和__________________________。

②設計方案，進行實驗。寫出實驗步驟以及預期現象和結論。

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BaCl2溶液	__________________
步驟3：______________	__________________

(4)已知Cl2O與水反應生成次氯酸，則D中Cl2O進入E反應的化學方程式為____________。

Answer 1

【答案】HCl MnO2+4H++2ClMn2++Cl2↑+2H2O 飽和食鹽水 NaCl NaCl、Na2CO3 ①若無明顯現象，證明固體不含碳酸鈉；②若溶液變渾濁，證明固體中含碳酸鈉 向B試管中滴加過量的稀硝酸溶液，再滴加AgNO3溶液 若溶液變渾濁，結合步驟2中①，假設1成立；結合步驟2中②，則假設2成立 Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O

【解析】

裝置A是氯氣的發生裝置，實驗室中常用濃鹽酸和二氧化錳在加熱下制氯氣，因此試劑X是濃鹽酸，從A中制得的氯氣常常含有水蒸氣和氯化氫，因此裝置B要除去氯化氫，防止對后續實驗造成干擾，可以選用飽和食鹽水來除去氯化氫，試劑Y是飽和食鹽水，裝置C中發生碳酸鈉和氯氣的反應，裝置D可用來收集氣體，裝置E是尾氣處理裝置，據此來分析即可。

（1）實驗室利用MnO2和濃鹽酸在加熱條件下發生反應制取Cl2，化學方程式為MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，其中HCl、MnCl2是易溶于水的強電解質，改寫成離子形式，據此寫出離子方程式；

（2）由于濃鹽酸具有較強的揮發性，因此A中制取的Cl2中混有HCl、H2O(g)。該實驗的目的是探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應得到固體物質的成分，故應除去Cl2中的HCl氣體，試劑Y要求既能除去HCl，又不能吸收Cl2，這里可選用飽和食鹽水；

（3）①Cl2與Na2CO3反應生成Cl2O的過程中，氯元素由0價升高到+1價，根據氧化還原反應中元素化合價有升必有降的規律可知，生成的氯鹽為NaCl。潮濕的Cl2與Na2CO3在固體表面發生反應，Na2CO3可能反應不完全，據此推測固體殘渣中有NaHCO3和NaCl，可能有未反應的Na2CO3；

②將C中固體殘渣溶于水配成溶液，步驟2利用BaCl2溶液檢驗是否存在Na2CO3；步驟3檢驗NaCl，先向B中加入過量稀硝酸，排除干擾，再加入AgNO3溶液進行檢驗；

（4）Cl2O與水反應生成HClO，化學方程式為Cl2O+H2O=2HClO。HClO與NaOH溶液發生中和反應生成NaClO和H2O，化學方程式為HClO+NaOH=NaClO+H2O。