Question

（2012?肇慶二模）Cl₂O為國際公認高效安全滅菌消毒劑之一，它是棕黃色強刺激性氣體，沸點3.8℃熔點-116℃．實驗室可用潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應制取少量Cl₂O，裝置如下（圖Ⅰ）：
回答下列問題：
（1）把濃鹽酸直接滴在KMnO₄晶體上就可以產生Cl₂．請模仿“圖Ⅱ”在“圖Ⅰ”A處補畫出正確的裝置圖，并作必要的標注．
（2）B中試劑a應選用

b

（填下列序號字母）：
a．CCl₄       b．飽和NaCl溶液       c．濃H₂SO₄ d．飽和NaHCO₃溶液
（3）通入適量的氯氣，在C中生成黃綠色的物質Cl₂O，該物質常溫為氣體，方程式為：

2

Cl₂+

2

Na₂CO₃+

H₂O

═

2

NaHCO₃+

2

NaCl+

1

Cl₂O
（4）對C中反應后的固體成分進行檢驗，請寫出實驗步驟以及預期的現象和結論．
限選實驗試劑和儀器：蒸餾水、稀HNO₃、BaCl₂溶液、Ba（OH）₂溶液、AgNO₃溶液、澄清石灰水、試管、小燒杯、帶導管的橡皮塞、過濾裝置．

實驗步驟	現象和結論
步驟一：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至完全溶解，然后將溶液分別置于a、b試管中．
步驟二：向a試管中滴加BaCl2溶液，靜置．	無明顯現象，證明固體中不含Na2CO3
步驟三： 取a試管的上層清液于c試管中 加入適量氫氧化鋇溶液	產生白色沉淀 證明固體中含有碳酸氫鈉
步驟四： 向試管b中加入過量稀硝酸溶液 再滴加少量硝酸銀溶液	有白色沉淀生成 則證明固體中含有NaCl．

Answer 1

分析：（1）反應是固體和液體不加熱制取氣體，液體從分液漏斗加入，固體在錐形瓶內加入高錳酸鉀固體，導氣管露出膠塞，導氣管接B裝置膠皮管，畫出裝置圖；
（2）B中加入飽和食鹽水用來除去氯化氫氣體，防止影響后續反應；
（3）依據氧化還原反應的元素化合價變化，結合電子守恒和原子守恒確定空項物質，配平書寫；
（4）依據實驗步驟和反應現象，結合物質性質選擇試劑，判斷反應現象得到結論；

解答：解：（1）把濃鹽酸直接滴在KMnO₄晶體上就可以產生Cl₂．反應是固體和液體不加熱制取氣體，液體從分液漏斗加入，固體在錐形瓶內加入高錳酸鉀固體，導氣管露出膠塞，導氣管接B裝置膠皮管，畫出裝置圖為：
；
故答案為：；
（2）裝置B數洗氣裝置，B中加入飽和食鹽水用來除去氯化氫氣體，防止影響后續反應；
故答案為：b；
（3）依據氧化還原反應的元素化合價變化，結合電子守恒和原子守恒確定空項物質，反應中氯氣是自身氧化還原反應，化合價從0價變化為-1價和+1價；依據原子守恒進而電子守恒得到，反應物缺項為H₂O；配平的化學方程式為：2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O；
故答案為：2，2，H₂O，2，2，1；
（4）對C中反應后的固體成分進行檢驗，乙實驗的方法測定是否含有碳酸鈉，碳酸氫鈉，氯化鈉，依據題干實驗步驟，步驟二加入氯化鋇檢驗碳酸鈉的存在；步驟三利用酸和碳酸氫鈉反應生成碳酸鈉，在溶液中和鋇離子反應生成白色沉淀證明碳酸氫鈉的存在；步驟四加入過量稀硝酸排除其他離子的干擾，加入硝酸銀生成白色沉淀判斷氯化鈉的存在；
故答案為：

實驗步驟	現象和結論
步驟三：取a試管的上層清液于c試管中加入適量氫氧化鋇溶液	產生白色沉淀證明固體中含有碳酸氫鈉
步驟四：向試管b中加入過量稀硝酸溶液再滴加少量硝酸銀溶液	有白色沉淀生成

點評：本題考查了實驗制取氯氣的方法和裝置選擇，選擇驗證，產物的實驗設計判斷和檢驗，主要是氯及其化合物性質的應用，裝置的選擇，物質的檢驗方法，試劑選擇的原則，題目難度中等．