问题 实验题

某化学活动小组设计如下图所示(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)写出装置A中发生反应的离子方程式:                                    

(2)写出试剂Y的名称_____________________。

(3)已知: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,其为含氯氧化物。可以确定的是C中含有的氯盐只有一种,且含有NaHCO3,现对C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:NaHCO3和__________

假设二:存在三种成分:NaHCO3和__________、__________。

②设计方案,进行实验。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。

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。

          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_________:①若无明显现象,证明固体中不含碳酸钠;

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________:若溶液变浑浊,结合步骤2中的①,则假设一成立:结合步骤2中的②,则假设二成立。
 

(4)已知C中有0.1 mol Cl2参加反应。若假设一成立,可推知C中反应的化学方程式为               

(5)常温下Na2CO3和NaHCO3均为0.1mol/L的混合溶液中,c(OH)-c(H+)=____   (用含碳元素的粒子浓度表示),在该溶液中滴加稀盐酸至中性时,溶液中溶质的成分有___________。

答案

(1)MnO2+4H++2Cl-=Mn2++Cl2↑+2H2O

(2)饱和食盐水

(3)NaCl,NaCl、Na2CO3;BaCl2溶液;AgNO3溶液;

(4)2Cl2+2Na2CO3+H2O=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O

(5)[c(HCO3-)+3c(H2CO3)+(CO32-)]/2

(1)本题探究的是氯气和碳酸钠反应,A装置为氯气的制备装置,则发生的离子方程式为:MnO2+4H+ +2Cl- =Mn2+ +Cl2↑+2H2O。

(2)浓盐酸易挥发,所以氯气中混有HCl气体,B装置为除杂装置,试剂选用饱和食盐水溶液。

(3)①若反应所得的产物中只有一种氯盐,还含有NaHCO3,则该盐是NaCl。故,假设一为NaHCO3和NaCl;假设二的三种成分分别是NaHCO3

②设计实验进行验证,应该设法证明NaCl和Na2CO3的存在,则通常检验Cl-、CO32-的存在。根据题意中所给的步骤,步骤2是CO32-的检验,因此可选用BaCl2溶液,如果产生白色沉淀,说明有Na2CO3的存在,如果无明显现象,则说明没有Na2CO3的存在;步骤3为检验氯离子的存在,因此选用硝酸银溶液,如果有白色沉淀,则说明NaCl的存在,否则没有,再结合步骤2讨论假设成立。

单项选择题
单项选择题