题目内容
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）装置B中试剂Y应为______．
（3）该实验装置中明显存在不足之处，改进的措施为______．
（4）已知在装置C中通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体
（含氯氧化物）．C中含氯元素的盐只有一种，且含有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和______；
假设二：存在三种成分，为NaHCO3和______、______．
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．
| 实验步骤 | 预期现象和结论 |
| 步骤1：取C中的少量固体样品于试管中，滴加足量蒸馏水 至固体溶解，然后将所得溶液分别置于A、B试管中． |  |
| 步骤2：向A试管中滴加适量BaCl2溶液． | a．______ |
| 步骤3：______ | b．______ |
（5）已知C中有0.1mol Cl2参加反应．若假设一成立，可推知C中反应生成的含氯氧化物为______（写化学式）．
解：由潮湿的氯气与Na2CO3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为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应为正价，则产物中含氯元素的盐只能为NaCl．假设存在两种成分，为NaHCO3和NaCl；假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na2CO3，即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3．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，回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na2CO3，b应为证明固体中含Na2CO3，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AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
（1）装置A中是制取氯气的反应，利用反应原理是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，发生反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；
故答案为：MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O；
（2）制备氯气中含有氯化氢气体，需要用饱和食盐水除去；
故答案为：饱和食盐水；
（3）氯气是有毒气体，不能排放到空气中，需要进行尾气吸收，连接一盛有NaOH溶液的洗气瓶；
故答案为：在装置D后连接一尾气处理装置；
（4）在装置C中通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体（含氯氧化物）．C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO3．假设存在两种成分，为NaHCO3和NaCl；假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na2CO3，即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3．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，回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na2CO3，b应为证明固体中含Na2CO3，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AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
假设一：存在NaHCO3和NaCl；
假设二：存在NaHCO3和NaCl、Na2CO3；
故答案为：NaCl；NaCl、Na2CO3；
（5）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；
故答案为：Cl2O；
分析：由潮湿的氯气与Na2CO3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为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应为正价，则产物中含氯元素的盐只能为NaCl．假设存在两种成分，为NaHCO3和NaCl；假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na2CO3，即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3．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，回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na2CO3，b应为证明固体中含Na2CO3，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AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
点评：本题为实验探究题，要求学生具有设计实验的能力，会书写实验报告．此题易忽视的点是图中给出的10.6g（即0.1mol）干燥的碳酸钠，此信息在第（5）推知C中反应生成的含氯氧化物的化学式是至关重要的条件．
（1）装置A中是制取氯气的反应，利用反应原理是二氧化锰和浓盐酸加热反应生成氯化锰、氯气和水，发生反应的离子方程式为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；故答案为：MnO2+4H++2Cl-
Mn2++Cl2↑+2H2O；（2）制备氯气中含有氯化氢气体，需要用饱和食盐水除去；
故答案为：饱和食盐水；
（3）氯气是有毒气体，不能排放到空气中，需要进行尾气吸收，连接一盛有NaOH溶液的洗气瓶；
故答案为：在装置D后连接一尾气处理装置；
（4）在装置C中通入一定量的氯气后，测得D中只有一种常温下为黄红色的气体（含氯氧化物）．C中含氯元素的盐只有一种，且含有NaHCO3．假设存在两种成分，为NaHCO3和NaCl；假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na2CO3，即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3．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，回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na2CO3，b应为证明固体中含Na2CO3，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AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
假设一：存在NaHCO3和NaCl；
假设二：存在NaHCO3和NaCl、Na2CO3；
| 步骤2： 向A试管中滴加BaCl2溶液 | 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 | 若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl |
| 步骤2： 向A试管中滴加BaCl2溶液 | 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 | 若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl |
故答案为：Cl2O；
分析：由潮湿的氯气与Na2CO3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为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应为正价，则产物中含氯元素的盐只能为NaCl．假设存在两种成分，为NaHCO3和NaCl；假设存在三种成分，应还有未完全反应的Na2CO3，即是NaHCO3、NaCl和Na2CO3．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，回答该小题时要结合最后的结论，a应为证明固体中不含Na2CO3，b应为证明固体中含Na2CO3，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AgNO3溶液，若溶液变浑浊，证明固体中含有NaCl；
点评：本题为实验探究题，要求学生具有设计实验的能力，会书写实验报告．此题易忽视的点是图中给出的10.6g（即0.1mol）干燥的碳酸钠，此信息在第（5）推知C中反应生成的含氯氧化物的化学式是至关重要的条件．
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