Question

(10分)某化學活動小組設計如圖所示裝置（部分夾持裝置已略去）實驗，以探究潮濕的Cl₂與Na₂CO₃反應的產物。

(1)寫出裝置A中發生反應的化學方程式：________ _____________。
(2)寫出試劑Y的名稱：__________________ _________________。
(3)將C中反應后的固體物質分成兩等份分裝于兩支試管中，
①向其中一支試管中加蒸餾水至固體完全溶解后，滴加BaCl₂溶液，無明顯現象，再滴加NaOH溶液變渾濁，寫出產生此現象的離子方程式：________ ____________；由此現象推斷固體產物中含有______ ____（填化學式，下同）；                      
②向另一支試管中滴加過量的稀硝酸，有無色無味的氣體產生，溶液澄清，再向溶液滴加過量的AgNO₃溶液，溶液變渾濁，經過濾、洗滌、干燥，得到14.35g固體，由此現象推斷固體產物中含有____ ____
(4)已知C中有0.1molCl₂參加反應，D中收集到的氣體是氯的一種氧化物，由(4)中現象及數據可推知，C中反應的化學方程式為________ ___________。

Answer 1

（1） MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O(2分)
(2)飽和食鹽水（或飽和氯化鈉溶液）(2分)
(3)①HCO₃^－＋Ba^2＋＋OH^－＝BaCO₃↓＋H₂O(各2分);  NaHCO₃  ②NaCl  (各1分)
(4)2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl ＋Cl₂O↑(2分)

（1）A裝置是制取氯氣的，所以方程式是 MnO₂+4H⁺+2Cl^-Mn²⁺+Cl₂↑+2H₂O。
（2）由于生成的氯氣中含有氯化氫，而氯化氫能與碳酸鈉反應，所以B中試劑是除去氯氣中的氯化氫的，選擇的試劑是飽和食鹽水。
（3）①加入氯化鋇沒有白色沉淀生成，所以不含有CO₃^2－。但滴加NaOH溶液變渾濁，所以含有HCO₃^－，因此是是碳酸氫鈉，反應的方程式是HCO₃^－＋Ba^2＋＋OH^－＝BaCO₃↓＋H₂O。
②加入硝酸酸化的硝酸銀能產生白色沉淀，因此沉淀是氯化銀，所以一定含有氯化鈉。
（4）白色沉淀氯化銀是0.1mol，所以生成的氯化鈉也是0.1mol。參加反應的氯氣是0.1mol，所以根據電子得失守恒可知，該氧化物中氯元素的化合價是+1價，所以該氧化物的化學式是Cl₂O，因此反應的方程式是2Cl₂+2Na₂CO₃+H₂O=2NaHCO₃+2NaCl ＋Cl₂O↑。