Question

3．“魚浮靈”主要成分是過(guò)碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂），俗稱固體雙氧水．興趣小組對(duì)其進(jìn)行以下探究：
【性質(zhì)探究】
（1）取少量“魚浮靈”于試管中加水，有持續(xù)細(xì)小氣泡緩慢放出；向試管中加入少量MnO₂粉末，產(chǎn)生大量氣泡．將復(fù)燃，說(shuō)明有O₂生成．
（2）取實(shí)驗(yàn)（1）中上層清液，測(cè)得溶液pH＞7；向溶液中滴加足量稀鹽酸，產(chǎn)生大量氣泡；將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，說(shuō)明有CO₂生成．
結(jié)論：過(guò)碳酸鈉具有Na₂CO₃和H₂O₂的雙重化學(xué)性質(zhì)．
【組成測(cè)定】為了測(cè)定某魚浮靈樣品中活性氧含量（說(shuō)明：活性氧含量是指產(chǎn)品中能轉(zhuǎn)化為O₂的氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)），某活動(dòng)小組取10克樣品，利用如圖裝置進(jìn)行產(chǎn)品中活性氧含量測(cè)定和過(guò)碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂）組成的測(cè)定（雜質(zhì)對(duì)測(cè)定無(wú)影響）．
【查閱資料】過(guò)碳酸鈉能與酸反應(yīng)放出CO₂和O₂．

（3）實(shí)驗(yàn)前先緩慢通N₂一段時(shí)間，加熱銅網(wǎng)至紅熱后，再緩慢滴入過(guò)量稀硫酸，直至A中樣品完全反應(yīng)；繼續(xù)緩慢通N₂，其目的是使殘留在裝置中的氣體全部被吸收．
（4）若先滴入稀硫酸，后加熱銅網(wǎng)，會(huì)導(dǎo)致x：y的值偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（5）實(shí)驗(yàn)測(cè)得C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，D裝置增重2.2g．該產(chǎn)品中活性氧含量為12%%．x：y=2：3．

Answer 1

分析 （1）二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃；
（2）二氧化碳能使帶澄清石灰水變渾濁，此反應(yīng)可檢驗(yàn)二氧化碳的存在；
（3）實(shí)驗(yàn)前通氮?dú)馐菫榱顺�去裝置內(nèi)的空氣，以防測(cè)定值偏高；實(shí)驗(yàn)后還要繼續(xù)通氮?dú)馐菫榱耸箽埩粼谘b置中的氣體全部被吸收；
（4）若先滴入稀硫酸，后加熱銅網(wǎng)，將使部分氧氣散逸，計(jì)算時(shí)過(guò)氧化氫相對(duì)含量偏小，碳酸鈉相對(duì)含量偏大，導(dǎo)致x：y的值偏大；
（5）C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，則說(shuō)明生成氧氣的質(zhì)量為1.2g，氧氣質(zhì)量占樣品的百分?jǐn)?shù)（活性氧含量）為12%；由氧氣質(zhì)量可計(jì)算過(guò)氧化氫質(zhì)量為2.55g；D裝置增重2.2g說(shuō)明生成二氧化碳2.2g，計(jì)算反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為5.3g，則可得：106x：34y=5.3g：2.55g，故解得x：y=2：3．

解答 解：（1）由結(jié)論“說(shuō)明有O₂生成”，再根據(jù)：氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，則填復(fù)燃；
（2）根據(jù)題目中信息“將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象”，再根據(jù)：二氧化碳能使帶澄清石灰水變渾濁，則此題結(jié)論為有 CO₂（或二氧化碳）生成．
（3）實(shí)驗(yàn)前通氮?dú)庖欢螘r(shí)間，加熱銅網(wǎng)至紅熱后，再緩慢滴入過(guò)量稀硫酸，直至A中樣品完全反應(yīng)是為了除去裝置內(nèi)的氧氣，以防測(cè)定值偏高；實(shí)驗(yàn)后還要繼續(xù)通氮?dú)馐菫榱耸箽埩粼谘b置中的氣體全部被裝置吸收；
（4）根據(jù)【組成測(cè)定】利用如圖裝置進(jìn)行產(chǎn)品中活性氧含量測(cè)定和過(guò)碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂）組成的測(cè)定．若先滴入稀硫酸，后加熱銅網(wǎng)，將使部分氧氣散逸，計(jì)算時(shí)過(guò)氧化氫相對(duì)含量偏小，碳酸鈉相對(duì)含量偏大，導(dǎo)致x：y的值偏大；
（5）C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，則說(shuō)明生成氧氣的質(zhì)量為1.2g，氧氣質(zhì)量占樣品的百分?jǐn)?shù)（活性氧含量）為$\frac{1.2g}{10g}$×100%=12%；
因?yàn)樯�成氧氣的質(zhì)量為1.2g，則設(shè)需要過(guò)氧化氫的質(zhì)量為x．
2H₂O₂～O₂↑
68           32
x            1.2g
則$\frac{68}{x}=\frac{32}{1.2g}$
解得x=2.55g，故由氧氣質(zhì)量可計(jì)算過(guò)氧化氫質(zhì)量為2.55g．
因?yàn)镈裝置增重2.2g說(shuō)明生成二氧化碳2.2g，則設(shè)需要碳酸鈉質(zhì)量為y．
Na₂CO₃～CO₂↑
106            44
y              2.2g
則$\frac{106}{y}=\frac{44}{2.2g}$
解得y=5.3g，故計(jì)算反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為5.3g，
根據(jù)“產(chǎn)品中活性氧含量測(cè)定和過(guò)碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂）組成”，則可得：106x：34y=5.3g：2.55g，故解得x：y=2：3．
故答案為：
（1）復(fù)燃；（2）CO₂（或二氧化碳）；
（3）使殘留在裝置中的氣體全部被吸收；
（4）偏大；
（5）12%；2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問(wèn)題的能力．增加了學(xué)生分析問(wèn)題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．