Question

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。

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）MnO2＋4H＋＋2Cl－=== Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）在装置D后连接以尾气处理装置

（3）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

【解析】

试题分析：由潮湿的氯气与碳酸钠发生的反应，结合已知信息来提出自己的假设，因产物中只有一种常温下位黄红色的含氯氧化物气体，该含氯氧化物中氯元素的化合价为正价，则产物中含氯元素的盐只能为氯化钠，假设存在两种成分，为碳酸氢钠盒氯化钠，假设存在三种成分，应还有未完全反应的碳酸钠，即是碳酸氢钠和氯化钠和碳酸钠，步骤2中向A试管中滴加适量氯化钡溶液，是检验产物中是否有碳酸钠，回答该小题时哟啊结合最后的结论，a应为证明固体中不含碳酸钠，b应为证明固体中含有碳酸钠，不能颠倒，步骤3应是检验氯离子，应向B试管中滴加过量的稀硝酸，再滴加硝酸银溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有氯化钠。（1）装置A中时制取氯气的反应，利用反应原理是二氧化锰盒浓盐酸加热反应生成氯化锰盒氯气盒水，发生反应的离子方程式为：MnO2＋4H＋＋2Cl－=== Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O

（2）氯气是有毒气体，不能排放到空气中，需哟啊进行尾气处理，需要连接一个盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶。（3）在装置C中通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下位黄红色的气体，C中含氯元素的盐只有一种，且含有碳酸氢钠，假设存在两种成分，为碳酸氢钠盒氯化钠，假设存在三种成分，应还有未完全反应的碳酸钠，即是碳酸氢钠和氯化钠盒碳酸钠，步骤2中向A试管中滴加适量的氯化钡溶液，是检验产物是否含有碳酸钠，所以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，证明固体中含有氯化钠。

（4）C中有0.1摩尔氯气参加反应，装置C中通入一定的氯气后，测得D中只有一种常温下位黄红色的气体，若假设一成立，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，反应的方程式为 2Cl2＋2Na2CO3+ H2O=== 2NaCl＋2NaHCO3+ Cl2O 。

考点： 性质实验方案的设计，探究物质的组成或测量物质的含量