Question

【題目】某化學(xué)活動(dòng)小組設(shè)計(jì)如圖所示（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）裝置A中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 ．
（2）該實(shí)驗(yàn)裝置明顯存在不足之處，改進(jìn)的措施為
（3）已知在裝置C中通入一定量的氯氣后，觀察到測(cè)得D中有黃紅色的氣體（提示：是一種氯的氧化物）．已知C中所得固體含有NaHCO3 ． 現(xiàn)對(duì)C中的成分進(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，為NaHCO3、NaCl
假設(shè)二：存在三種成分，為NaHCO3、Na2CO3、NaCl
②設(shè)計(jì)方案并實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)?jiān)诒砀裰袑懗鰧?shí)驗(yàn)步驟以及預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論．
限選試劑和儀器：蒸餾水、稀硝酸、BaCl2溶液、澄清石灰水、AgNO3溶液、試管、小燒杯．

步驟	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取C中少量樣品于試管中，滴加足量蒸餾水 至溶解，然后將所得溶液分別置于A、B試管中	固體物質(zhì)全部完全溶解
步驟：向A試管中滴加適量BaCl溶液	a． 如果 b． 如果
步驟：	有白色沉淀生成，C的部分有NaCl

結(jié)論：由步驟3的結(jié)論結(jié)合步驟2中的a，則假設(shè)一成立；由步驟3的結(jié)論結(jié)合步驟2中的b，則假設(shè)二成立．
若C中有0.1molCl2恰好與10.6gNa2CO3反應(yīng)，且假設(shè)一成立，由此可推知C中反應(yīng)生成的氯的氧化物為（寫化學(xué)式），寫出C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O
（2）在裝置D后連接以尾氣處理裝置
（3）Cl2O；2Cl2+2Na2CO3+H2O═2NaCl+2NaHCO3+Cl2O
【解析】解：（1）二氧化錳與濃鹽酸在加熱條件下反應(yīng)生成氯氣、氯化錳和水，化學(xué)方程式：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O； 所以答案是：MnO2+4H++2Cl﹣ Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）氯氣有毒，直接排放能夠引起空氣污染，應(yīng)進(jìn)行尾氣處理，所以應(yīng)在裝置D后連接以尾氣處理裝置；
所以答案是：在裝置D后連接以尾氣處理裝置；（3）步驟2中向A試管中滴加適量BaCl2溶液，是檢驗(yàn)產(chǎn)物中是否有Na2CO3 ， 最后的結(jié)論：a．若無(wú)明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3；
b．若溶液變渾濁，證明固體中含Na2CO3；
步驟3應(yīng)是檢驗(yàn)氯離子，應(yīng)向B試管中滴加過(guò)量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液，若溶液變渾濁，證明固體中含有NaCl；
C中有0.1mol Cl2參加反應(yīng)．裝置C中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，若假設(shè)一成立，反應(yīng)為Cl2+Na2CO3→NaHCO3+NaCl+X，依據(jù)氧化還原反應(yīng)電子守恒計(jì)算判斷氯元素化合價(jià)為+1價(jià)：可推知C中反應(yīng)生成的含氯氧化物為Cl2O；反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Cl2+H2O+2Na2CO3=2NaHCO3+2NaCl+Cl2O；
所以答案是：a．若無(wú)明顯現(xiàn)象，證明固體中不含Na2CO3；
B．若溶液變渾濁，證明固體中含Na2CO3；
步驟3：向B試管中滴加過(guò)量的稀硝酸，再滴加AgNO3溶液；
Cl2O； 2Cl2+2Na2CO3+H2O═2NaCl+2NaHCO3+Cl2O．
【考點(diǎn)精析】掌握氯氣的化學(xué)性質(zhì)和氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法是解答本題的根本，需要知道氯氣的化學(xué)性質(zhì)：與金屬反應(yīng)將金屬氧化成高價(jià)態(tài)；非金屬反應(yīng)；與水反應(yīng)；與堿反應(yīng)；與還原性物質(zhì)反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)室制法：MnO2+4HCl（濃）=MnCl2+Cl2↑+2H2O．