Question

8．“魚浮靈”主要成分是過碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂）．俗稱固體雙氧水．某興趣小組對(duì)其進(jìn)行以下探究：
【實(shí)驗(yàn)探究一】過碳酸鈉的性質(zhì)探究
（1）取少量“魚浮靈”于試管中，加適量的水，有持續(xù)細(xì)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．將帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃，說明有O₂（填化學(xué)式）生成．
（2）取實(shí)驗(yàn)（1）中上層清液，測(cè)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)生的氣體通入澄清的石灰水中，出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象，說明有二氧化碳生成．寫出二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
結(jié)論：過碳酸鈉具有Na₂CO₃和雙氧水的雙重化學(xué)性質(zhì)．
【實(shí)驗(yàn)探究二】“魚浮靈”樣品的組成測(cè)定
利用如圖所示裝置進(jìn)行“魚浮靈”樣品中活性氧含量測(cè)定和過碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂）組成的測(cè)定（雜質(zhì)對(duì)測(cè)定無影響）．
查閱資料：①活性氧含量是指樣品中能轉(zhuǎn)化為氧氣的氧元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．“魚浮靈”中活性氧含量≥13.0%是一等品，13.0＞活性氧含量≥10.5%是合格品．②過碳酸鈉能與酸反應(yīng)放出二氧化碳和氧氣．

（3）實(shí)驗(yàn)前先緩慢通入N₂一段時(shí)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(yīng)；繼續(xù)緩慢通N₂．實(shí)驗(yàn)前先緩慢通入N₂一段時(shí)間的目的是排出空氣，避免產(chǎn)生誤差．
（4）裝置B的作用ab（填字母代號(hào)）．
a．除去氣體中水蒸氣    b．便于觀察和控制氣流速度
（5）若沒有裝置E，會(huì)導(dǎo)致x：y的值偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（6）實(shí)驗(yàn)測(cè)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13.3%（計(jì)算結(jié)果精確到0.1%）；屬于一等品（填“一等品”或“合格品”）；x：y=2：3．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究一】（1）根據(jù)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(fù)燃分析；
（2）根據(jù)二氧化碳能使帶澄清石灰水變渾濁，石灰水中的氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
【實(shí)驗(yàn)探究二】（3）實(shí)驗(yàn)前通氮?dú)馐菫榱顺�去裝置內(nèi)的空氣，以防測(cè)定值偏高；實(shí)驗(yàn)后還要繼續(xù)通氮?dú)馐菫榱耸箽埩粼谘b置中的氣體全部被吸收；
（4）裝置B的作用是干燥氣體，防止水分進(jìn)入D裝置使測(cè)定值偏大；同時(shí)便于觀察和控制氣流速度以使反應(yīng)充分進(jìn)行；
（5）根據(jù)E的作用是：防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入D裝置，否則會(huì)使碳酸鈉相對(duì)含量偏大，影響x：y的比值；
（6）C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，則說明生成氧氣的質(zhì)量為1.2g，由氧氣質(zhì)量可計(jì)算產(chǎn)品中活性氧含量及過氧化氫質(zhì)量；D裝置增重2.2g說明生成二氧化碳2.2g，計(jì)算反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量，質(zhì)量比等于相對(duì)分子質(zhì)量之比計(jì)算x與y的比值．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究一】（1）向試管中加入少量MnO₂粉末，產(chǎn)生大量氣泡．將帶火星的木條伸入試管，木條復(fù)燃，說明有O₂生成，故答案為：O₂；
（2）結(jié)論有二氧化碳生成，氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．故答案為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【實(shí)驗(yàn)探究二】（3）實(shí)驗(yàn)前通氮?dú)庖欢螘r(shí)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(yīng)是為了除去裝置內(nèi)的氧氣，以防測(cè)定值偏高；實(shí)驗(yàn)后還要繼續(xù)通氮?dú)馐菫榱耸箽埩粼谘b置中的氣體全部被裝置吸收；故答案為：排出空氣，避免產(chǎn)生誤差；
（4）裝置B的作用是干燥氣體，防止水分進(jìn)入D裝置使測(cè)定值偏大；同時(shí)便于觀察和控制氣流速度以使反應(yīng)充分進(jìn)行；故答案為：ab；
（5）E的作用是：防止空氣中的二氧化碳進(jìn)入D裝置，會(huì)使碳酸鈉相對(duì)含量偏大，而不影響過氧化氫的質(zhì)量，導(dǎo)致x：y的值偏大；故答案為：偏大；
（6）C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，則說明生成氧氣的質(zhì)量為1.2g，氧氣質(zhì)量占樣品的百分?jǐn)?shù)（活性氧含量）為$\frac{1.2g}{9g}$×100%=13.3%大于13%，屬于一等品；
C裝置中銅網(wǎng)增重1.2g，則說明生成氧氣的質(zhì)量為1.2g，因?yàn)樯�成氧氣的質(zhì)量為1.2g，則設(shè)需要過氧化氫的質(zhì)量為x
2H₂O₂～O₂↑
68    32
x     1.2g
則$\frac{68}{x}$=$\frac{32}{1.2g}$，解得x=2.55g，故由氧氣質(zhì)量可計(jì)算過氧化氫質(zhì)量為2.55g．
因?yàn)镈裝置增重2.2g，說明生成二氧化碳2.2g，則設(shè)需要碳酸鈉質(zhì)量為y
Na₂CO₃～CO₂
106     44
y       2.2g
則$\frac{106}{y}$=$\frac{44}{2.2g}$，解得y=5.3g，故計(jì)算反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為5.3g，
根據(jù)“產(chǎn)品中活性氧含量測(cè)定和過碳酸鈉（xNa₂CO₃•yH₂O₂）組成”，則可得：106x：34y=5.3g：2.55g，故解得x：y=2：3．
故答案為：13.3；一等品；2：3．

點(diǎn)評(píng) 本題屬于信息題的考查，主要考查學(xué)生運(yùn)用所學(xué)化學(xué)知識(shí)綜合分析和解決實(shí)際問題的能力．增加了學(xué)生分析問題的思維跨度，強(qiáng)調(diào)了學(xué)生整合知識(shí)的能力．