Question

【题目】某化学活动小组设计如图所示（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）装置A中发生反应的离子方程式为 ．
（2）该实验装置明显存在不足之处，改进的措施为
（3）已知在装置C中通入一定量的氯气后，观察到测得D中有黄红色的气体（提示：是一种氯的氧化物）．已知C中所得固体含有NaHCO3 ． 现对C中的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，为NaHCO3、NaCl
假设二：存在三种成分，为NaHCO3、Na2CO3、NaCl
②设计方案并实验．请在表格中写出实验步骤以及预期现象和结论．
限选试剂和仪器：蒸馏水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、试管、小烧杯．

步骤	预期现象和结论
步骤1：取C中少量样品于试管中，滴加足量蒸馏水 至溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中	固体物质全部完全溶解
步骤：向A试管中滴加适量BaCl溶液	a． 如果 b． 如果
步骤：	有白色沉淀生成，C的部分有NaCl

结论：由步骤3的结论结合步骤2中的a，则假设一成立；由步骤3的结论结合步骤2中的b，则假设二成立．
若C中有0.1molCl2恰好与10.6gNa2CO3反应，且假设一成立，由此可推知C中反应生成的氯的氧化物为（写化学式），写出C中发生反应的化学方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O
（2）在装置D后连接以尾气处理装置
（3）Cl2O；2Cl2+2Na2CO3+H2O═2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
【解析】解：（1）二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应生成氯气、氯化锰和水，化学方程式：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O； 所以答案是：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）氯气有毒，直接排放能够引起空气污染，应进行尾气处理，所以应在装置D后连接以尾气处理装置；
所以答案是：在装置D后连接以尾气处理装置；（3）步骤2中向A试管中滴加适量BaCl2溶液，是检验产物中是否有Na2CO3 ， 最后的结论：a．若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3；
b．若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3；
步骤3应是检验氯离子，应向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
C中有0.1mol Cl2参加反应．装置C中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，若假设一成立，反应为Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+X，依据氧化还原反应电子守恒计算判断氯元素化合价为+1价：可推知C中反应生成的含氯氧化物为Cl2O；反应的化学方程式为：2Cl2+H2O+2Na2CO3=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O；
所以答案是：a．若无明显现象，证明固体中不含Na2CO3；
B．若溶液变浑浊，证明固体中含Na2CO3；
步骤3：向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液；
Cl2O； 2Cl2+2Na2CO3+H2O═2NaCl+2NaHCO3+Cl2O．
【考点精析】掌握氯气的化学性质和氯气的实验室制法是解答本题的根本，需要知道氯气的化学性质：与金属反应将金属氧化成高价态；非金属反应；与水反应；与碱反应；与还原性物质反应；实验室制法：MnO2+4HCl（浓）=MnCl2+Cl2↑+2H2O．