题目内容
【题目】Cl2O为国际公认高效安全灭菌消毒剂之一,它是棕黄色强刺激性气体,沸点3.8℃熔点-116℃。实验室可用潮湿的Cl2与Na2CO3反应制取少量Cl2O,装置如下(图Ⅰ):
回答下列问题:
(1)把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2。请模仿“图Ⅱ”在“图Ⅰ”A处补画出正确的装置图,并作必要的标注。_______
(2)B中试剂a应选用______(填下列序号字母)。
a.CCl4 b.饱和NaCl溶液 c.浓H2SO4 d.饱和NaHCO3溶液
(3)通入适量的氯气,在C中生成棕黄色的物质Cl2O,该物质常温下为气体,方程式为:________
Cl2+ Na2CO3+ == NaHCO3+ NaCl+ Cl2O
(4)对C中反应后的固体成分进行检验,请写出实验步骤以及预期的现象和结论。
限选实验试剂和仪器:蒸馏水、稀HNO3、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、AgNO3溶液、澄清石灰水、试管、小烧杯、带导管的橡皮塞、过滤装置。
实验步骤 | 现象和结论 |
步骤一:取C中的少量固体样品于试管中,滴加足量蒸馏水至完全溶解,然后将溶液分别置于a、b试管中。 | |
步骤二:向a试管中滴加BaCl2溶液,静置。 | 无明显现象,证明固体中不含Na2CO3 |
步骤三:_______________ | _______________ |
步骤四:_______________ | _______________ 则证明固体中含有NaCl。 |
【答案】 略 b 2—2—H2O==2—2—1 取a试管的上层清液于c试管中 [或过滤,取滤液加入试管c,1分],加入适量Ba(OH)2溶液(或加入稀HNO3,塞上带导管的橡皮塞将生成的气体通入澄清石灰水中) 产生白色沉淀[或澄清石灰水变浑浊],则证明固体中含有NaHCO3 向试管b中滴加过量的稀HNO3溶液,再滴加少量AgNO3溶液 有白色沉淀
【解析】试题分析:(1)把浓盐酸直接滴在KMnO4晶体上就可以产生Cl2.反应是固体和液体不加热制取气体,液体从分液漏斗加入,固体在锥形瓶内加入高锰酸钾固体,导气管露出胶塞,导气管接B装置胶皮管,画出装置图为:;
(2)装置B数洗气装置,B中加入饱和食盐水用来除去氯化氢气体,防止影响后续反应;答案选b;
(3)依据氧化还原反应的元素化合价变化,结合电子守恒和原子守恒确定空项物质,反应中氯气是自身氧化还原反应,化合价从0价变化为-1价和+1价;依据原子守恒和电子守恒得到,反应物缺项为H2O;配平的化学方程式为:2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O;故答案为:2,2,H2O,2,2,1;
(4)对C中反应后的固体成分进行检验,乙实验的方法测定是否含有碳酸钠,碳酸氢钠,氯化钠,依据题干实验步骤,步骤二加入氯化钡检验碳酸钠的存在;步骤三利用酸和碳酸氢钠反应生成碳酸钠,在溶液中和钡离子反应生成白色沉淀证明碳酸氢钠的存在;步骤四加入过量稀硝酸排除其他离子的干扰,加入硝酸银生成白色沉淀判断氯化钠的存在。