题目内容

(2013?日照一模)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)装置A中发生反应的离子方程式为
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O
MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)装置B中试剂Y应为
饱和食盐水
饱和食盐水

(3)该实验装置中明显存在不足之处,改进的措施为
在装置D后连接一尾气处理装置
在装置D后连接一尾气处理装置

(4)已知在装置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.现对C中的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,为NaHCO3
NaCl
NaCl

假设二:存在三种成分,为NaHCO3
NaCl
NaCl
Na2CO3
Na2CO3

②设计方案并实验.请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论.
限选试剂和仪器: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:向A试管中滴加适量BaCl2溶液. a.
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
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
向B试管中滴加过量的稀硝酸,再滴加AgNO3溶液
                           
b.
若溶液变浑浊,证明固体中含有NaCl
若溶液变浑浊,证明固体中含有NaCl
结论:由步骤3的结论结合步骤2中的a,则假设一成立;由步骤3的结论结合步骤2中的b,则假设二成立.
(5)已知C中有0.1mol Cl2参加反应.若假设一成立,可推知C中反应生成的含氯氧化物为
Cl2O
Cl2O
(写化学式).
分析:由潮湿的氯气与Na2CO3发生的反应,结合已知信息来提出自己的假设.因产物中只有一种常温下为黄红色的含氯氧化物气体,该含氯氧化物中氯元素的化合价应为正价,则产物中含氯元素的盐只能为NaCl.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;
解答:解:由潮湿的氯气与Na2CO3发生的反应,结合已知信息来提出自己的假设.因产物中只有一种常温下为黄红色的含氯氧化物气体,该含氯氧化物中氯元素的化合价应为正价,则产物中含氯元素的盐只能为NaCl.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;
(1)装置A中是制取氯气的反应,利用反应原理是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水,发生反应的离子方程式为:MnO2+4H++2Cl-
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
故答案为:MnO2+4H++2Cl- 
  △  
.
 
Mn2++Cl2↑+2H2O;
(2)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;
(3)氯气是有毒气体,不能排放到空气中,需要进行尾气吸收,连接一盛有NaOH溶液的洗气瓶;
故答案为:在装置D后连接一尾气处理装置;
(4)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
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
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
(5)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;
故答案为:Cl2O;
点评:本题为实验探究题,要求学生具有设计实验的能力,会书写实验报告.此题易忽视的点是图中给出的10.6g(即0.1mol)干燥的碳酸钠,此信息在第(5)推知C中反应生成的含氯氧化物的化学式是至关重要的条件.
练习册系列答案
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通电
一定条件
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N2+6H++6e-=2NH3

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c4(NH3)?c3(O2)
c2(N2)?c6(H2O)

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0(填“>”、“<”或“=”).
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d
d
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回答下列问题:
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-570kJ?mol-1


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60%
60%

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2
2
mol.

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