Question

15．過碳酸鈉（Na₂CO₃•3H₂O₂），有固體雙氧水的俗稱，該晶體具有Na₂CO₃和H₂O₂的雙重性質(zhì)，被大量應(yīng)用于洗滌、印染、紡織、造紙、醫(yī)藥衛(wèi)生等領(lǐng)域中，過碳酸鈉的某生產(chǎn)流程如圖所示．
已知：2Na₂CO₃+3H₂O₂=2Na₂CO₃•3H₂O₂△H＜0；回答下列問題：

（1）下列物質(zhì)可使過碳酸鈉較快失效的是（填序號(hào)）ABC．
A．FeCl₃溶液             B．H₂S             C．稀硫酸         D．NaHCO₃溶液
（2）反應(yīng)①應(yīng)先通入的氣體是氨氣．寫出反應(yīng)①的化學(xué)方程式NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓（寫總反應(yīng)）
（3）加入NaCl的作用是降低2Na₂CO₃•3H₂O₂的溶解度，析出更多晶體．
（4）該生產(chǎn)流程中可循環(huán)使用的物質(zhì)是CO₂（填化學(xué)式）．
（5）生產(chǎn)過碳酸鈉的流程中遺漏了一步，造成所得產(chǎn)品純度偏低，該步操作名稱是晶體的洗滌；進(jìn)行該操作的方法是沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復(fù)操作2-3次．
（6）實(shí)驗(yàn)室利用圖裝置制備過碳酸鈉，該裝置中恒壓滴液漏斗中支管的作用是使液體順利流下，冷凝管應(yīng)從a處進(jìn)水．
（7）由實(shí)驗(yàn)測(cè)定反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)物的影響如表：根據(jù)表數(shù)據(jù)，你認(rèn)為反應(yīng)最佳的溫度選擇的范圍是15～20℃．

T/℃	活性氧百分含量	產(chǎn)率
5～10	13.94	85.49
10～15	14.02	85.78
15～20	15.05	88.38
20～25	14.46	83.01

Answer 1

分析 氨氣易溶于水，與二氧化碳、氯化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)方程式為NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓；過濾得到濾液和沉淀，沉淀為NaHCO₃，加熱碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉（A）、水和二氧化碳，碳酸鈉與雙氧水反應(yīng)生成過碳酸鈉，然后向溶液中加入氯化鈉固體、常溫結(jié)晶、過濾、干燥得到過碳酸鈉；
（1）過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的性質(zhì)，能與比碳酸強(qiáng)的酸反應(yīng)、能發(fā)生分解反應(yīng)、能被強(qiáng)氧化劑氧化；
（2）氨氣易溶于水，二氧化碳溶解性較氨氣弱，應(yīng)該先通入溶解性大的氣體；
（3）加入NaCl能降低過碳酸鈉溶解度；
（4）碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳；
（5）從溶液中過濾出固體后，需要洗滌沉淀；
（6）恒壓滴液漏斗能保持壓強(qiáng)恒定；
冷凝管內(nèi)水采用逆流方法；
（7）根據(jù)表數(shù)據(jù)可知溫度超過20℃后，活性氧百分含量和產(chǎn)率均降低．

解答 解：氨氣易溶于水，與二氧化碳、氯化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應(yīng)方程式為NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓；過濾得到濾液和沉淀，沉淀為NaHCO₃，加熱碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉（A）、水和二氧化碳，碳酸鈉與雙氧水反應(yīng)生成過碳酸鈉，然后向溶液中加入氯化鈉固體、常溫結(jié)晶、過濾、干燥得到過碳酸鈉；
（1）過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的性質(zhì)，能與比碳酸強(qiáng)的酸反應(yīng)、能發(fā)生分解反應(yīng)、能被強(qiáng)氧化劑氧化，
A．FeCl₃溶液具有氧化性，能氧化雙氧水而導(dǎo)致過碳酸鈉失效，故A正確；             
B．H₂S具有還原性，能將雙氧水還原而使過碳酸鈉失效，故B正確；             
C．稀硫酸酸性大于碳酸，所以稀硫酸和碳酸鈉反應(yīng)而失效，故C正確；         
D．NaHCO₃溶液和碳酸鈉、雙氧水都不反應(yīng)，所以不能使過碳酸鈉失效，故D錯(cuò)誤；
故選ABC；
（2）氨氣易溶于水，二氧化碳溶解性較氨氣弱，應(yīng)該先通入溶解性大的氣體，所以應(yīng)該先通入氨氣，反應(yīng)方程式為NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案為：氨氣；NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）加入NaCl能降低過碳酸鈉溶解度而析出更多的過碳酸鈉，
故答案為：降低2 Na₂CO₃•3H₂O₂的溶解度，析出更多晶體；
（4）反應(yīng)①中二氧化碳參加反應(yīng)、②中生成二氧化碳，所以能循環(huán)利用的物質(zhì)是CO₂，故答案為：CO₂；
（5）從溶液中過濾出固體后，需要洗滌沉淀，其操作方法是沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復(fù)操作2-3次，
故答案為：晶體的洗滌；沿玻璃棒向漏斗（過濾器）中的沉淀上加蒸餾水至淹沒沉淀，靜置使其全部濾出，重復(fù)操作2-3次；
（6）恒壓滴液漏斗能保持壓強(qiáng)恒定，因此恒壓滴液漏斗中支管的作用是使液體順利流下．冷凝管應(yīng)從下端進(jìn)水，即a處進(jìn)水上端出水，故答案為：使液體順利流下；a；
（7）根據(jù)表數(shù)據(jù)可知溫度超過20℃后，活性氧百分含量和產(chǎn)率均降低，所以反應(yīng)最佳的溫度選擇的范圍是15～20℃，故答案為：15～20℃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)制備，為高頻考點(diǎn)，涉及數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)操作、氧化還原反應(yīng)等知識(shí)點(diǎn)，明確元素化合物性質(zhì)及其性質(zhì)差異性、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性等是解本題關(guān)鍵，注意實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性，題目難度中等．