Question

某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置，以探究潮濕的Cl2與Na2CO3反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。

（2）寫出試劑Y的名稱_____________________。

（3）已知：通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯氧化物。可以確定的是C中含有的氯鹽只有一種，且含有NaHCO3，現(xiàn)對(duì)C成分進(jìn)行猜想和探究。

①提出合理假設(shè)：

假設(shè)一：存在兩種成分：NaHCO3和__________

假設(shè)二：存在三種成分：NaHCO3和__________、__________。

②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論（可不填滿）。

限選實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)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(wú)明顯現(xiàn)象，證明固體中不含碳酸鈉； ②若溶液變渾濁，證明固體中含有碳酸鈉。
步驟3：向B試管中滴加________：	若溶液變渾濁，結(jié)合步驟2中的①，則假設(shè)一成立：結(jié)合步驟2中的②，則假設(shè)二成立。

 

（4）已知C中有0.1 mol Cl2參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立，可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（5）常溫下Na2CO3和NaHCO3均為0.1mol/L的混合溶液中，c(OH﹣)-c(H+)=____ （用含碳元素的粒子濃度表示），在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時(shí)，溶液中溶質(zhì)的成分有___________。

 

Answer 1

（1）MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O

（2）飽和食鹽水

（3）NaCl，NaCl、Na2CO3；BaCl2溶液；AgNO3溶液；

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

（5）[c（HCO3-）+3c（H2CO3）+（CO32-）]/2

【解析】（1）本題探究的是氯氣和碳酸鈉反應(yīng)，A裝置為氯氣的制備裝置，則發(fā)生的離子方程式為：MnO2+4H+ +2Cl- =Mn2+ +Cl2↑+2H2O。

（2）濃鹽酸易揮發(fā)，所以氯氣中混有HCl氣體，B裝置為除雜裝置，試劑選用飽和食鹽水溶液。

（3）①若反應(yīng)所得的產(chǎn)物中只有一種氯鹽，還含有NaHCO3，則該鹽是NaCl。故，假設(shè)一為NaHCO3和NaCl；假設(shè)二的三種成分分別是NaHCO3

②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，應(yīng)該設(shè)法證明NaCl和Na2CO3的存在，則通常檢驗(yàn)Cl-、CO32-的存在。根據(jù)題意中所給的步驟，步驟2是CO32-的檢驗(yàn)，因此可選用BaCl2溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明有Na2CO3的存在，如果無(wú)明顯現(xiàn)象，則說(shuō)明沒(méi)有Na2CO3的存在；步驟3為檢驗(yàn)氯離子的存在，因此選用硝酸銀溶液，如果有白色沉淀，則說(shuō)明NaCl的存在，否則沒(méi)有，再結(jié)合步驟2討論假設(shè)成立。