Question

【題目】“魚浮靈”主要成分是過碳酸鈉（xNa2CO3yH2O2），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，有持續細小氣泡緩慢放出；向試管中加入少量MnO2粉末，產生大量氣泡．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，產生大量氣泡；將產生的氣體通入澄清石灰水中，出現渾濁現象，說明有生成．
（3）結論：過碳酸鈉具有Na2CO3和H2O2的雙重化學性質． 【工業制備】（如圖）

穩定劑的作用是；穩定劑中MgCl2和Na2SiO3發生復分解反應，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）根據如表數據，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”的產率/%	85.49	85.78	88.38	83.01

注：活性氧含量是指產品中能轉化為O2的氧元素的質量分數．
（7）【組成測定】利用如圖裝置進行產品中活性氧含量測定和過碳酸鈉（xNa2CO3yH2O2）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 ．

實驗前先緩慢通N2一段時間，加熱銅網至紅熱后，再緩慢滴入過量稀硫酸，直至A中樣品完全反應；繼續緩慢通N2 ， 其目的是 ．
（8）若先滴入稀硫酸，后加熱銅網，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裝置中銅網增重1.2g，D裝置增重2.2g．該產品中活性氧含量為%；屬于（填“一等品”或“合格品”）；x：y= ．

Answer 1

【答案】
（1）復燃
（2）CO2（或二氧化碳）
（3）防止H2O2分解（或防止過碳酸鈉分解）；MgCl2+Na2SiO3=MgSiO3↓+2NaCl
（4）降低過碳酸鈉的溶解度（或減少過碳酸鈉的溶解或提高產率等）
（5）C
（6）15～20
（7）使殘留在裝置中的氣體全部被裝置吸收
（8）偏大
（9）①②
（10）12；合格品；2：3
【解析】解：（1）由結論“說明有O2生成”，再根據：氧氣能使帶火星的木條復燃，則填復燃；（2）根據題目中信息“將產生的氣體通入澄清石灰水中，出現渾濁現象”，再根據：二氧化碳能使帶澄清石灰水變渾濁，則此題結論為有 CO2（或二氧化碳）生成．（3）實驗中加入穩定劑的作用是為防止H2O2分解（或防止過碳酸鈉分解）而失效；穩定劑中的氯化鎂MgCl2與硅酸鈉Na2SiO3發生復分解反應，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，其化學方程式為MgCl2+Na2SiO3=MgSiO3↓+2NaCl．（4）由框圖可知，加入異丙醇后經操作Ⅰ后得到的是濾液和晶體，因此操作Ⅰ應該是過濾步驟，由此可知，加入異丙醇的作用是降低過碳酸鈉的溶解度（過碳酸鈉在有機溶劑中的溶解度較小）以利于其析出晶體，因此濁液中加入異丙醇的作用是降低過碳酸鈉的溶解度（或減少過碳酸鈉的溶解或提高產率等）；（5）因過碳酸鈉不溶于異丙醇，所以操作Ⅱ中洗滌晶體最好選用異丙醇；（6）由表中數據可以看出，在15℃～20℃時，活性氧含量最高，魚浮靈產率最高，所以最好在該溫度范圍內制備魚浮靈．（7）實驗前通氮氣一段時間，加熱銅網至紅熱后，再緩慢滴入過量稀硫酸，直至A中樣品完全反應是為了除去裝置內的氧氣，以防測定值偏高；實驗后還要繼續通氮氣是為了使殘留在裝置中的氣體全部被裝置吸收；（8）根據【組成測定】利用如圖裝置進行產品中活性氧含量測定和過碳酸鈉（xNa2CO3yH2O2）組成的測定．若先滴入稀硫酸，后加熱銅網，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；（9）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，故選①②；（10）C裝置中銅網增重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（活性氧含量）為 =12%大于10.5%而小于13%，“資料中魚浮靈中活性氧含量≥13.0%是一等品，≥10.5%是合格品”，故此產品屬于合格品； 因為生成氧氣的質量為1.2g，則設需要過氧化氫的質量為x．

2H2O2～	O2↑
68	32
x	1.2g

則 ，解得x=2.55g，故由氧氣質量可計算過氧化氫質量為2.55g．
因為D裝置增重2.2g說明生成二氧化碳2.2g，則設需要碳酸鈉質量為y．

Na2CO3～	CO2
106	44
y	2.2g

則 ，解得y=5.3g，故計算反應的碳酸鈉質量為5.3g，
根據“產品中活性氧含量測定和過碳酸鈉（xNa2CO3yH2O2）組成”，則可得：106x：34y=5.3g：2.55g，故解得x：y=2：3．
所以答案是：（1）復燃；（2）CO2（或二氧化碳）；（3）防止H2O2分解（或防止過碳酸鈉分解），MgCl2+Na2SiO3=MgSiO3↓+2NaCl；（4）降低過碳酸鈉的溶解度（或減少過碳酸鈉的溶解或提高產率等）；（5）C；（6）15～20；（7）使殘留在裝置中的氣體全部被吸收；（8）偏大；（9）①②；（10）12；合格品；2：3．
【考點精析】根據題目的已知條件，利用氧氣的檢驗和驗滿和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握氧氣的驗滿：用帶火星的木條放在集氣瓶口；檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內；注意：a、配平 b、條件 c、箭號．