Question

【題目】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。某興趣小組制備過碳酸鈉的實驗方案和裝置示意圖如下：

已知：主反應：2Na2CO3(aq) + 3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s) ΔH < 0

副反應：2H2O2= 2H2O + O2↑；50℃時2Na2CO3·3H2O2(s) 開始分解。

請回答下列問題：

（1）步驟①的關鍵是 ，原因是 。

（2）在濾液X中加入適量NaCl固體目的是_________________。

（3）步驟③中選用無水乙醇洗滌產品的目的是 。

（4）下列物質中，會引起過碳酸鈉失效的有 。

A．NaHCO3

B．Na2SO3

C．Na2SiO3

D．HCl

（5）過碳酸鈉產品中往往含有少量碳酸鈉，可用重量法測定過碳酸鈉的質量分數；其操作步驟：取樣品溶解→加入BaCl2溶液→過濾→洗滌→干燥→稱量。需要直接測定的物理量有： (用字母表示并注明其含義)。產品中過碳酸鈉質量分數的表達式為： 。

Answer 1

【答案】⑴控制溫度；制備過碳酸鈉是放熱反應，防止H2O2和過碳酸鈉分解⑵增大鈉離子濃度，有利于過碳酸鈉的析出（鹽析作用）⑶減少過碳酸鈉的溶解損失，并帶走水分利于干燥； ⑷BD；⑸樣品的質量m1g、沉淀的質量m2g

【解析】試題分析：（1）由于制備過碳酸鈉的反應2Na2CO3(aq) + 3H2O2(aq)2Na2CO3·3H2O2(s) ΔH < 0是放熱反應，50℃時2Na2CO3·3H2O2(s) 開始分解，H2O2受熱也分解，所以步驟①的關鍵是控制溫度。（2）在濾液X中加入適量NaCl固體可以增大溶液中鈉離子濃度，從而降低過碳酸鈉的溶解度，因此可析出過碳酸鈉。(3)過碳酸鈉在有機溶劑中的溶解度小，所以驟③中選用無水乙醇洗滌產品的目的是減少過碳酸鈉的溶解損失，并帶走水分利于過碳酸鈉的干燥。 (4) A．過碳酸鈉與NaHCO3不反應，不能使過碳酸鈉失效，錯誤；B．Na2SO3具有還原性，而過碳酸鈉具有強氧化性，因此能使過碳酸鈉失效，正確；C．過碳酸鈉與Na2SiO3不反應，不能使過碳酸鈉失效，錯誤；D．HCl與過碳酸鈉會發生反應，所以HCl和亞硫酸鈉能使過碳酸鈉失效，正確；(5)要測定過碳酸鈉產品中的純度，則需要稱量樣品的質量以及反應中生成的碳酸鋇的質量，即需要直接測定的物理量有樣品的質量m1g、沉淀的質量m2g。設樣品中過碳酸鈉和碳酸鈉的物質的量分別是xmol和ymol，則314x＋106y＝m1，2x＋y＝m2/197，解出x＝，所以產品中過碳酸鈉質量分數的表達式為。