Question

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）A中制取Cl₂的離子方 
程式__________________
（2）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中只含一種氯鹽外，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HNO₃、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：

 
（3）已知C中有0．1 mol Cl₂參加反應。若假設一成立，可推知C中反應的化學方程式為____________________________。

Answer 1

（1） HCl          MnO₂+4H⁺ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）假設一：NaCl        假設二：NaCl、Na₂CO₃

實驗步驟	預期現象和結論
步驟2：向A試管中滴加BaCl2溶液	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。
步驟3：向B試管中滴加過量的稀HNO3溶液，再滴加AgNO3溶液。（2分）	若溶液變渾濁，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。

 
（3）2Cl₂+2 Na₂CO₃+H₂O ="=" 2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O

解析試題分析：（1）實驗室制取氯氣的離子方程式MnO₂+4H⁺ Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。
由信息“C中只含一種氯鹽外，同時含有NaHCO₃等”，知道C中一定有NaCl，所以，假設一：NaCl；假設二：NaCl、Na₂CO₃
假設一和二中都有NaHCO₃和NaCl，只需要證明Na₂CO₃的存在，就可確定假設一或假設二。
步驟2：向A試管中滴加BaCl₂溶液 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。
步驟3：向B試管中滴加過量的稀HNO₃溶液，再滴加AgNO₃溶液。若溶液變渾濁，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。步驟3主要是證明NaCl和Na₂CO₃。
（3）若C中有0．1 mol Cl₂參加反應且假設一成立，結合“D中只有Cl₂O一種氣體，”
可推知C中反應的化學方程式為2Cl₂+2 Na₂CO₃+H₂O ="=" 2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O。
考點：Cl₂及化合物的性質。