Question

9．過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）是一種集洗滌、漂白、殺菌于一體的氧系漂白劑．
已知：①過碳酸鈉具有Na₂CO₃和H₂O₂的性質(zhì)．
②2Na₂CO₃（aq）+3H₂O₂（aq）?2Na₂CO₃•3H₂O₂ （s）△H＜0
③50℃時，2Na₂CO₃•3H₂O₂ （s） 開始分解
某興趣小組制備過碳酸鈉的裝置示意圖如圖1所示：

請回答下列問題：
（1）圖1中玻璃導(dǎo)管a的作用是平衡壓強，使H₂O₂溶液順利流下
（2）本實驗的關(guān)鍵是控制溫度，用該裝置制備過碳酸鈉有不足之處，下列改進措施可行的是AB（填序號）．
A、緩慢滴加H₂O₂溶液    B、冷水浴    C、用酒精燈加熱
（3）將實驗改進后按如圖2所示流程可獲得過碳酸鈉產(chǎn)品
①洗滌固體Y時選用無水乙醇作為洗滌劑的目的是減少過碳酸鈉的溶解損失，并帶走水份利于干燥
②在濾液X中加入適量中加入適量NaCl固體可析出過碳酸鈉，原因是增大鈉離子濃度，降低過碳酸鈉的溶解度
（4）下列物質(zhì)中，會引起過碳酸鈉失效的有AB．
A．Na₂SB．FeCl₃C．Na₂SiO₃      D．NaHCO₃
（5）過碳酸鈉產(chǎn)品中往往含有少量碳酸鈉，可用重量法測定過碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)；其操作步驟：取m₁g樣品→溶解→沉淀反應(yīng)→過濾→洗滌→干燥→稱量m₂g．
①寫出沉淀反應(yīng)的離子方程式Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓
②產(chǎn)品中過碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的表達式為：$\frac{314（{m}_{1}-\frac{106{m}_{2}}{197}）}{102{m}_{1}}$．
③結(jié)果與分析：主要影響因素是沉淀是否完全及過碳酸鈉有無分解．

Answer 1

分析 本題是利用純堿和過氧化氫制備過碳酸鈉的實驗操作與評價，既考查了反應(yīng)原理，又考查了實驗的注意點及混合物的分離與提純，重點關(guān)注過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）的性質(zhì)，要防分解、防變質(zhì)及提高產(chǎn)品產(chǎn)量與純度，關(guān)于樣品質(zhì)量分數(shù)的計算可結(jié)合碳原子的守恒和固體質(zhì)量和，以物質(zhì)的量作為基本單位進行計算，據(jù)此解答；
（1）恒壓滴液漏斗中的支管主要作用是保持壓強平衡利于液體流下；
（2）此反應(yīng)為放熱反應(yīng)，為防止過碳酸鈉分解，可以通過控制反應(yīng)速率和降溫的方法來控制溫度；
（3）①洗滌固體Y時選用無水乙醇作為洗滌劑，減少固體的溶解，同時還起到干燥的效果；
②根據(jù)溶解平衡的移動，增大鈉離子濃度可促進過碳酸鈉沉淀；
（4）a、Na₂S會被過碳酸鈉氧化；
b、醋酸和碳酸鈉反應(yīng)；
c、碳酸氫鈉和過碳酸鈉不反應(yīng)；
（5）①沉淀反應(yīng)是碳酸根離子利用加入氯化鋇形成沉淀碳酸鋇；
②沉淀法測定過碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)需要稱量樣品質(zhì)量和沉淀質(zhì)量，計算得到過碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)；
③樣品的純度可結(jié)合沉淀反應(yīng)是否完全及過碳酸鈉有無分解等角度考慮；

解答 解：（1）恒壓滴液漏斗中的支管主要作用是保持壓強平衡利于液體流下，故答案為：平衡壓強，使H₂O₂溶液順利流下；
（2）可以利用冰水混合物給反應(yīng)容器降溫，也可以調(diào)慢滴加過氧化氫的速度，故答案為：AB；
（3）①用乙醇洗滌過碳酸鈉可減少固體的溶解，同時還能起干燥作用，故答案為：減少過碳酸鈉的溶解損失，并帶走水份利于干燥；
②濾液X中加入適量中加入適量NaCl固體，是為了增加鈉離子濃度，促進過碳酸鈉溶解平衡逆向移動，得到更多的沉淀，故答案為：增大鈉離子濃度，降低過碳酸鈉的溶解度；
（4）A、Na₂S會被過碳酸鈉氧化，使過碳酸鈉失效，符合；
B、醋酸和碳酸鈉反應(yīng)，使過碳酸鈉失效，符合；
C、碳酸氫鈉和過碳酸鈉不反應(yīng)，不符合；
故答案為：AB；
（5）①樣品中的碳酸鈉加入氯化鋇后濾液鋇離子沉淀碳酸根離子，反應(yīng)的離子方程式為：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓，故答案為：Ba²⁺+CO₃^2-=BaCO₃↓；
②實驗過程中直接測定的物理量為樣品的質(zhì)量m₁g、沉淀的質(zhì)量m₂g，沉淀物質(zhì)的量=$\frac{{m}_{2}g}{197g/mol}$，設(shè)過碳酸鈉物質(zhì)的量為x，含有的碳酸鈉物質(zhì)的量為y，依據(jù)碳元素守恒得到2x+y=$\frac{{m}_{2}}{197}$、314x+106y=m₁ ，x=$\frac{{m}_{1}-\frac{{m}_{2}×106}{197}}{102}mol$；過碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)=$\frac{x×314}{a}=\frac{314（{m}_{1}-\frac{106{m}_{2}}{197}）}{102{m}_{1}}$，故答案為：$\frac{314（{m}_{1}-\frac{106{m}_{2}}{197}）}{102{m}_{1}}$．
③可能影響純度分析的是沉淀時有沒有將碳酸鈉完全沉淀，或操作過程中有沒有影響過碳酸鈉的分解，故答案為：主要影響因素是沉淀是否完全及過碳酸鈉有無分解．

點評 本題以物質(zhì)制備為載體，考查了元素及化合物的知識，重視基礎(chǔ)知識的檢查，試題難度中等，主要難點是樣品純度計算，對學(xué)生分析問題解決問題的能力提高有幫助，還能促進學(xué)生關(guān)注雙基的復(fù)習(xí)．