Question

某化学活动小组设计如图所示（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

某化学活动小组设计如图所示（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：______ ______ 步骤3：______ ______（4）已知C中有0.1mol 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______．

Answer 1

（1）实验室制备氯气，结合装置分析可知是利用二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯气，反应的化学方程式为：4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
故答案为：4HCl（浓）+MnO₂

△   .

MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O；
（2）实验制备氯气中含有氯化氢气体，需要用饱和食盐水除去；
故答案为：饱和食盐水（或饱和氯化钠溶液）；
（3）在装置C中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（含氯氧化物）．C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO₃．
假设存在两种成分，为NaHCO₃和NaCl；
假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na₂CO₃，即是NaHCO₃、NaCl和Na₂CO₃．
步骤2中向A试管中滴加适量BaCl₂溶液，是检验产物中是否有Na₂CO₃，回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na₂CO₃，b应为证明固体中含Na₂CO₃，不能颠倒．
步骤3应是检验氯离子，应向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO₃溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
假设一：存在NaHCO₃和NaCl；
假设二：存在NaHCO₃和NaCl、Na₂CO₃；

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．	无明显现象
步骤2：向A试管中滴加BaCl2溶液	a．若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3 b．若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3
步骤3：向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液	若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl

故答案为：NaCl；NaCl、Na₂CO₃；

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．	无明显现象
步骤2：向A试管中滴加BaCl2溶液	a．若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3 b．若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3
步骤3：向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液	若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl

（4）C中有0.1mol Cl₂参加反应．装置C中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，若假设一成立，反应为Cl₂+Na₂CO₃→NaHCO₃+NaCl+X，依据氧化还原反应电子守恒计算判断氯元素化合价为+1价：可推知C中反应生成的含氯氧化物为Cl₂O；反应的化学方程式为：2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O．
故答案为：2Cl₂+H₂O+2Na₂CO₃═2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O．