Question

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       (填字母序號)。
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中生成棕黃色的物質Cl₂O，該物質常溫下為氣體，方程式為   Cl₂＋   Na₂CO₃＋     =   NaHCO₃＋   NaCl＋   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：
步驟四：	則證明固體中含有NaCl。

 

Answer 1

(1)見下圖

(2)b (3)2 2 H₂O 2 2 1
(4)

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(或過濾，取濾液加入試管c)，加入適量Ba(OH)2溶液(或加入稀HNO3，塞上帶導管的橡皮塞，將生成的氣體通入澄清石灰水中)。	產生白色沉淀(或澄清石灰水變渾濁)，則證明固體中含有NaHCO3。
步驟四：向試管b中滴加過量的稀HNO3溶液，再滴加少量AgNO3溶液。	有白色沉淀

 

(2)利用濃鹽酸和KMnO₄固體制取Cl₂會含有HCl，所以應用飽和食鹽水除去HCl氣體。
(3)用倒配法配平。
即：2Cl₂＋2Na₂CO₃＋H₂O=2NaHCO₃＋2NaCl＋Cl₂O。
(4)反應后的固體C中可能是Na₂CO₃、NaHCO₃、NaCl的混合物。證明是否含有Na₂CO₃，用BaCl₂檢驗；是否含有NaHCO₃，用Ba(OH)₂或稀HNO₃檢驗；是否含有NaCl，用AgNO₃檢驗。