Question

某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如下圖所示(部分夾持裝置已略去)實(shí)驗(yàn)裝置，以探究潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應(yīng)得到的固體物質(zhì)。

（1）寫(xiě)出裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：                                    。
（2）寫(xiě)出試劑Y的名稱_____________________。
（3）已知：通入一定量的氯氣后，測(cè)得D中只有一種常溫下為黃紅色的氣體，其為含氯氧化物�？梢源_定的是C中含有的氯鹽只有一種，且含有NaHCO₃，現(xiàn)對(duì)C成分進(jìn)行猜想和探究。
①提出合理假設(shè)：
假設(shè)一：存在兩種成分：NaHCO₃和__________
假設(shè)二：存在三種成分：NaHCO₃和__________、__________。
②設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論（可不填滿）。
限選實(shí)驗(yàn)試劑和儀器：蒸餾水、稀硝酸、BaCl₂溶液、澄清石灰水、AgNO₃溶液、試管、小燒杯。

實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取C中的少量固體樣品于試管中，滴加足量蒸餾水至固體溶解，然后將所得溶液分別置于A、B試管中。
步驟2：向A試管中滴加_________：	①若無(wú)明顯現(xiàn)象，證明固體中不含碳酸鈉； ②若溶液變渾濁，證明固體中含有碳酸鈉。
步驟3：向B試管中滴加________：	若溶液變渾濁，結(jié)合步驟2中的①，則假設(shè)一成立：結(jié)合步驟2中的②，則假設(shè)二成立。

 
（4）已知C中有0.1 mol Cl₂參加反應(yīng)。若假設(shè)一成立，可推知C中反應(yīng)的化學(xué)方程式為               。
（5）常溫下Na₂CO₃和NaHCO₃均為0.1mol/L的混合溶液中，c(OH^﹣)-c(H⁺)=____   （用含碳元素的粒子濃度表示），在該溶液中滴加稀鹽酸至中性時(shí)，溶液中溶質(zhì)的成分有___________。

Answer 1

（1）MnO₂+4H⁺+2Cl^-=Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O
（2）飽和食鹽水
（3）NaCl，NaCl、Na₂CO₃；BaCl₂溶液；AgNO₃溶液；
（4）2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl+Cl₂O
（5）[c（HCO₃^-）+3c（H₂CO₃）+（CO₃^2-）]/2

（1）本題探究的是氯氣和碳酸鈉反應(yīng)，A裝置為氯氣的制備裝置，則發(fā)生的離子方程式為：MnO₂+4H⁺ +2Cl^- =Mn²⁺ +Cl₂↑+2H₂O。
（2）濃鹽酸易揮發(fā)，所以氯氣中混有HCl氣體，B裝置為除雜裝置，試劑選用飽和食鹽水溶液。
（3）①若反應(yīng)所得的產(chǎn)物中只有一種氯鹽，還含有NaHCO₃，則該鹽是NaCl。故，假設(shè)一為NaHCO₃和NaCl；假設(shè)二的三種成分分別是NaHCO₃
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，應(yīng)該設(shè)法證明NaCl和Na₂CO₃的存在，則通常檢驗(yàn)Cl^-、CO₃^2-的存在。根據(jù)題意中所給的步驟，步驟2是CO₃^2-的檢驗(yàn)，因此可選用BaCl₂溶液，如果產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明有Na₂CO₃的存在，如果無(wú)明顯現(xiàn)象，則說(shuō)明沒(méi)有Na₂CO₃的存在；步驟3為檢驗(yàn)氯離子的存在，因此選用硝酸銀溶液，如果有白色沉淀，則說(shuō)明NaCl的存在，否則沒(méi)有，再結(jié)合步驟2討論假設(shè)成立。