Question

“魚浮靈”主要成分是過碳酸鈉（xNa2CO3?yH2O2)，俗稱固體雙氧水。興趣小組對其進行以下探究：

[性質探究]

（1）取少量“魚浮靈”于試管中加水，有持續(xù)細小氣泡緩慢放出；向試管中加入少量MnO2粉末，產(chǎn)生大量氣泡。將帶火星木條伸入試管，木條 ，說明有O2生成。

（2）取實驗（1）中上層清液，測得溶液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，說明有 生成。

結論：過碳酸鈉具有Na2CO3和H2O2的雙重化學性質。

[工業(yè)制備]

（3）穩(wěn)定劑的作用是 ；穩(wěn)定劑中MgCl2和Na2SiO3發(fā)生復分解反應，生成一種難溶物將過碳酸鈉粒子包裹住，該反應的化學方程式為 。

（4）濁液中加入異丙醇的作用是 。

（5）操作Ⅱ中洗滌晶體的試劑最好選用 （填字母）。

A．飽和NaCl溶液 B水 C異丙醇 D稀鹽酸

（6）根據(jù)下表數(shù)據(jù)，你認為上述制備反應的最佳溫度范圍是 ℃。

 

溫度范圍/℃	5～10	10～15	15～20	20～25
活性氧含量/%	13.94	14.02	15.05	14.46
“魚浮靈”的產(chǎn)率/%	85.49	85.78	88.38	83.01

 

注：活性氧含量是指產(chǎn)品中能轉化為O2的氧元素的質量分數(shù)。

[組成測定]利用下圖裝置進行產(chǎn)品中活性氧含量測定和過碳酸鈉（xNa2CO3?yH2O2）組成的測定（雜質對測定無影響）。

查閱資料：①“魚浮靈”中活性氧含量≥13.0%是一等品，≥10.5%是合格品。

②過碳酸鈉能與酸反應放出CO2和O2。

（7）實驗前先緩慢通N2一段時間，加熱銅網(wǎng)至紅熱后，再緩慢滴入過量稀硫酸，直至A中樣品完全反應；繼續(xù)緩慢通N2，其目的是 。

（8）若先滴入稀硫酸，后加熱銅網(wǎng)，會導致x:y的值 （填“偏大”或“偏小”）。

（9）裝置B的作用是 （填序號）

①除去氣體中的水蒸氣 ②便于觀察和控制氣流速度

（10）實驗測得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 %；屬于 （填“一等品”或“合格品”）；x:y＝ 。

 

Answer 1

⑴復燃；⑵CO2（或二氧化碳）；⑶防止H2O2分解（或防止過碳酸鈉分解），MgCl2+Na2SiO3＝MgSiO3↓+2NaCl;⑷降低過碳酸鈉的溶解度（或減少過碳酸鈉的溶解或提高產(chǎn)率等）；⑸C；⑹15～20；⑺使殘留在裝置中的氣體全部被吸收；⑻偏大；⑼①②；⑽12；合格品；2：3

【解析】

試題分析：（1）二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，氧氣能使帶火星的木條復燃；

⑵二氧化碳能使帶澄清石灰水變渾濁，此反應可檢驗二氧化碳的存在。

⑶實驗中加入穩(wěn)定劑的作用是為防止過碳酸鈉分解而失效；穩(wěn)定劑中的氯化鎂與硅酸鈉反應能生成氯化鈉和難溶的硅酸鎂，覆蓋在過碳酸鈉表面起保護作用。

⑷濁液中加入異丙醇的作用是降低過碳酸鈉在溶液中的溶解度以提高產(chǎn)率；

⑸因過碳酸鈉不溶于異丙醇，所以洗滌晶體最好選用異丙醇；

⑹由表中數(shù)據(jù)可以看出，在15℃～20℃時，活性氧含量最高，魚浮靈產(chǎn)率最高，所以最好在該溫度范圍內制備魚浮靈。

⑺實驗前通氮氣是為了除去裝置內的空氣，以防測定值偏高；實驗后還要繼續(xù)通氮氣是為了使殘留在裝置中的氣體全部被吸收；

⑻若先滴入稀硫酸，后加熱銅網(wǎng)，將使部分氧氣散逸，計算時過氧化氫相對含量偏小，碳酸鈉相對含量偏大，導致x:y的值偏大；

⑼裝置B的作用是干燥氣體，防止水分進入D裝置使測定值偏大；同時便于觀察和控制氣流速度以使反應充分進行；

⑽C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，則說明生成氧氣的質量為1.2g，氧氣質量占樣品的百分數(shù)（活性氧含量）為12%大于10.5%而小于13%，屬于合格品；由氧氣質量可計算過氧化氫質量為2.55g；D裝置增重2.2g說明生成二氧化碳2.2g，計算反應的碳酸鈉質量為5.3g，則可得：

106x：34y＝5.3g：2.55g 解得x：y＝2：3

考點：實驗探究、基本計算