Question

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(zhì)的成分．

（1）寫出裝置A中發(fā)生反應的離子方程式：

 

．．
（2）向C裝置中通入一定量的氯氣后，測得只生成一種氣體（常溫下為紅黃色，且為氯的氧化物）．可以確定的是C得到的固體最多含有三種物質(zhì)，含有氯元素的鹽只有一種，且一定含有NaHCO₃，現(xiàn)對C中得到的固體成分進行猜想和驗證．
①提出合理猜想：一定含有NaHCO₃和

 

；可能含有剩余的Na₂CO₃．
②設計方案，進行成分檢驗：
請完成實驗步驟3、4以及預期現(xiàn)象和結(jié)論并將答案填入下表的相應空格內(nèi)．限選實驗試劑：蒸餾水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、品紅、稀鹽酸．

實       驗       步       驟	預  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，加入蒸餾水至固體溶解，然后各取1～2mL所得溶液分別置于 甲、乙兩支試管中．	得到無色溶液
步驟2：向甲試管中加入過量的BaCl2溶液，靜置．	若溶液變渾濁，證明固體中含有   ．
步驟3：取甲試管中上層清液少許于另一只試管中， 滴加少量   ，充分振蕩．	若   ， 證明固體中含有NaHCO3．
步驟4：向乙試管中   ．	若   ； 證明固體中含有   ．

（3）完成C中反應的化學方程式：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O═

 

．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,氯氣的實驗室制法

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）在加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣和水；
（2）①氯氣和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉和氯化鈉、氯的氧化物；
②步驟2、碳酸根離子能和氯化鋇反應生成碳酸鋇沉淀；
步驟3、向溶液中加入澄清石灰水，如果溶液變渾濁，說明含有碳酸氫鈉；
步驟4、氯離子和硝酸酸化的硝酸銀溶液反應生成氯化銀白色沉淀；
（3）氯氣和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉、氯化鈉，根據(jù)元素化合價變化規(guī)律知，生成氯的氧化物中Cl元素化合價應該是+1價．

解答： 解：（1）在加熱條件下，二氧化錳和濃鹽酸發(fā)生氧化還原反應生成氯化錳、氯氣和水，反應方程式為MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O，故答案為：MnO₂+4H⁺+2Cl^-

△   .

Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O；
（2）①氯氣和碳酸鈉反應中生成氯的氧化物，則氯元素失電子化合價升高，還需要得電子化合價降低，所以還生成NaCl，所以固體中一定含有NaCl，故答案為：NaCl；
②步驟2中，加入氯化鋇溶液，鋇離子和碳酸根離子反應生成碳酸鋇白色沉淀，如果溶液變渾濁，說明溶液中含有Na₂CO₃，
步驟3中，取甲試管中上層清液少許于另一只試管中，滴加少量澄清石灰水，如果上層溶液變渾濁，說明固體中可溶性物質(zhì)和氫氧化鈣發(fā)生復分解反應，步驟2中去除碳酸根離子，所以證明固體中含有碳酸氫鈉；
步驟4中，先加入過量的稀HNO₃，再滴入少量AgNO₃溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，則溶液中一定含有氯化鈉，故答案為：

步驟2：	Na2CO3
步驟3：澄清石灰水	上層清液變渾濁
步驟4：先加入過量的稀HNO3， 再滴入少量AgNO3溶液	生成白色沉淀； 氯化鈉

（3）氯氣和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉、氯化鈉，根據(jù)元素化合價變化規(guī)律知，生成氯的氧化物中Cl元素化合價應該是+1價，所以生成物是碳酸氫鈉、氯化鈉和氧化氯，
故答案為：2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O↑．

點評：本題采用實驗探究的方法考查物質(zhì)的組成，側(cè)重考查分析、推斷能力，明確實驗原理是解本題關鍵，知道常見離子的檢驗方法，會根據(jù)氧化還原反應特點、元素守恒判斷生成物，題目難度中等．