Question

某小组设计如图装置(部分夹持装置已略去),以探究潮湿的Cl₂与Na₂CO₃反应得到固体物质的成分。

(1)试剂X的化学式________。A中制取Cl₂的离子方程式____________________。

(2)试剂Y的名称为______________。

(3)通入一定量潮湿的Cl₂反应后,经检测,D中只有Cl₂O一种气体,C中除含一种氯盐外,同时含有NaHCO₃等,某同学对C中所得固体残渣的成分进行探究。

①提出合理假设。

假设1:存在两种成分:NaHCO₃和____________________________;

假设2:存在三种成分:NaHCO₃和__________________________。

②设计方案,进行实验。写出实验步骤以及预期现象和结论。_______

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。

(4)已知Cl₂O与水反应生成次氯酸,则D中Cl₂O进入E反应的化学方程式为____________。

Answer

HCl MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O 饱和食盐水 假设1:NaCl 假设2:NaCl、Na2CO3 Cl2O+2NaOH2NaClO+H2O

【解析】

根据实验目的及装置图分析装置中发生的化学反应，并书写离子方程式；根据实验目的及氯气的制备原理分析除杂的方法；

(1)实验室利用MnO2和浓盐酸在加热条件下发生反应制取Cl2，化学方程式为MnO2+4HCl(浓) MnCl2+Cl2↑+2H2O，其中HCl、MnCl2是易溶于水的强电解质，改写成离子形式，故答案为：HCl ；MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O；

(2)由于浓盐酸具有较强的挥发性，因此A中制取的Cl2中混有HCl、H2O(g)。该实验的目的是探究潮湿的Cl2与Na2CO3反应得到固体物质的成分，故应除去Cl2中的HCl气体，试剂Y要求既能除去HCl，又不能吸收Cl2，这里可选用饱和食盐水，故答案为：饱和食盐水；

(3)①Cl2与Na2CO3反应生成Cl2O的过程中，氯元素由0价升高到+1价，根据氧化还原反应中元素化合价有升必有降的规律可知，生成的氯盐为NaCl。潮湿的Cl2与Na2CO3在固体表面发生反应,Na2CO3可能反应不完全，据此推测固体残渣中有NaHCO3和NaCl，可能有未反应的Na2CO3，故答案为：假设1:NaCl；假设2:NaCl、Na2CO3；

②将C中固体残渣溶于水配成溶液，步骤2利用BaCl2溶液检验是否存在Na2CO3，步骤3检验NaCl，先向B中加入过量稀硝酸，排除干扰，再加入AgNO3溶液进行检验，故答案为：①若无明显现象，证明固体不含碳酸钠；②若溶液变浑浊，证明固体中含有碳酸钠；步骤3：向B试管中滴加过量的硝酸溶液，再滴加AgNO3溶液；若溶液变浑浊，结合步骤2中①，则假设1成立；结合步骤2中②，则假设2成立；

(4)Cl2O与水反应生成HClO，化学方程式为Cl2O+H2O=2HClO。HClO与NaOH溶液发生中和反应生成NaClO和H2O，化学方程式为HClO+NaOH=NaClO+H2O，则D中Cl2O进入E反应的化学方程式为Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O，故答案为：Cl2O+2NaOH=2NaClO+H2O。