(2013?江都市模擬)過碳酸鈉(2Na2CO3?3H2O2)廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)療、造紙等.某興趣小組展開了深入的學(xué)習(xí):
[資料卡片]:
1、過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的雙重性質(zhì),不穩(wěn)定,受熱、遇水易分解;
2、過碳酸鈉分解的化學(xué)方程式為2(2 Na2CO3?3 H2O2  )=4 Na2CO3+6 H2O+3O2
3、H2O2分解放出熱量,Na2CO3受熱不分解;Ⅰ、制備研究:如圖1是制備過碳酸鈉的工藝流程.

請回答問題:
(1)反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3?3H2O2
2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3?3H2O2
;
(2)生產(chǎn)中,反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進行,原因是
防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率
防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率
;
(3)生產(chǎn)過程中,需加入較多的NaCl,以便過碳酸鈉晶體析出,這是因為
過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,易析出晶體
過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,易析出晶體

(4)操作A的名稱是
過濾
過濾
,若在實驗室完成此操作,需要的玻璃儀器是燒杯、
玻璃棒
玻璃棒
漏斗
漏斗

(5)洗滌過碳酸鈉晶體最好選用
B
B

A.蒸餾水    B.無水酒精    C.飽和碳酸鈉溶液    D.飽和NaCl溶液
(6)母液可以循環(huán)使用,其中主要含有的溶質(zhì)是
NaCl
NaCl
Na2CO3(或H2O2
Na2CO3(或H2O2
;
Ⅱ、純度測定:測定過碳酸鈉樣品(雜質(zhì)不溶于水)中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分數(shù).
小組同學(xué)設(shè)計了如圖2所示實驗裝置(部分儀器略去),并進行實驗.
[實驗步驟]:①
檢查氣密性
檢查氣密性
;②將過碳酸鈉樣品(2.20g)和少許黑色粉末均勻混合后置于裝置A中,在量筒中加滿水;③連接儀器,打開分液漏斗活塞,緩緩滴入水;④待裝置A中
不再產(chǎn)生氣體
不再產(chǎn)生氣體
時,停止滴加水,并關(guān)閉活塞;⑤待量筒中水面不再變化時,記錄其中水面刻度;⑥根據(jù)數(shù)據(jù)進行計算.
[實驗分析及數(shù)據(jù)處理]:
(7)完善實驗步驟的相關(guān)內(nèi)容:①
檢查氣密性
檢查氣密性
、④
不再產(chǎn)生氣體
不再產(chǎn)生氣體
;
(8)實驗中,水的作用是
溶解過碳酸鈉,利于其分解
溶解過碳酸鈉,利于其分解
;黑色粉末能加快過碳酸鈉的分解速率,其自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變,可能是
MnO2(或CuO)
MnO2(或CuO)
(填化學(xué)式);
(9)實驗中,
A
A
,則開始收集氣體;
A.剛開始出現(xiàn)氣泡時       B.當(dāng)氣泡均勻連續(xù)出現(xiàn)時
C.若用帶火星木條放在導(dǎo)管口部,復(fù)燃時
(10)若量筒中收集到氣體的體積是224mL(通常情況下,氧氣的密度近似為1.43g?L-1.),計算過碳酸鈉樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分數(shù)[Mr(2Na2CO3?3H2O2)=314、Mr(O2)=32]
95%
95%

[實驗反思]:
(11)經(jīng)過討論,小組同學(xué)一致認為測定結(jié)果偏大,可能原因是
滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大
滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大
;
(12)量筒中長導(dǎo)管的作用是
起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時,測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸)
起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時,測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸)

(13)有同學(xué)提出,裝置中原有空氣會使測定結(jié)果偏大.這種說法是否正確,如不正確,請說明理由.
不正確,裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換
不正確,裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換
;
(14)經(jīng)過討論,小組同學(xué)一致認為可用下述方案進行測定.方案:將裝置A中剩余物過濾,洗滌濾渣,并將洗滌液并入濾液蒸發(fā)得無水固體1.39g.則樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分數(shù)為
93.6%
93.6%

(15)根據(jù)資料卡片,你還能設(shè)計出什么方案測定樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分數(shù)?
想方法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進而進行計算(或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進行測定
想方法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進而進行計算(或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進行測定
.(只需給出簡要的方案)
分析:(1)根據(jù)方程式的書寫方法考慮;(2)根據(jù)過碳酸鈉不穩(wěn)定受熱易分解考慮;(3)根據(jù)過碳酸鈉的溶解度大小考慮;(4)根據(jù)不溶于液體的固體和液體分離的方法和過濾操作用到的儀器考慮;(5)根據(jù)過碳酸鈉遇水易分解考慮;(6)根據(jù)循環(huán)使用的物質(zhì)必須在前面的反應(yīng)中是反應(yīng)物;(7)根據(jù)制取氣體前檢查裝置氣密性考慮;(8)根據(jù)過碳酸鈉溶解后反應(yīng)速度快和催化劑的選擇考慮;(9)根據(jù)開始錐形瓶中有空氣,最后錐形瓶中留有制取的氣體考慮;(10)先將氧氣的體積換算成質(zhì)量,再根據(jù)氧氣的質(zhì)量計算出過碳酸鈉的質(zhì)量,再除以樣品的質(zhì)量;(11)根據(jù)滴入的水占據(jù)一定的體積考慮;(12)根據(jù)如果使用短導(dǎo)管造成的后果考慮;(13)根據(jù)錐形瓶中原來的空氣體積與反應(yīng)后留下的氣體體積相同考慮;(14)由過碳酸鈉分解的方程式根據(jù)碳酸鈉的質(zhì)量是1.39g計算出過碳酸鈉的質(zhì)量,再除以2.20g;(15)根據(jù)過碳酸鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量,或與鈣鹽或鋇鹽反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量進行計算.
解答:解:(1)由圖示可知反應(yīng)物是碳酸鈉和過氧化氫,生成物是過碳酸鈉,用觀察法配平即可,所以方程式是:2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3?3H2O2;
(2)由資料卡片中內(nèi)容可知過碳酸鈉不穩(wěn)定受熱易分解,所以反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進行,原因是防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率
(3)過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,所以生產(chǎn)過程中,加入較多的NaCl,以便過碳酸鈉晶體析出;
(4)不溶于液體的固體和液體分離的方法是過濾,過濾時要用到鐵架臺、漏斗、燒杯、玻璃棒,所以需要的玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒;
(5)由于過碳酸鈉遇水易分解所以用沒有水的試劑清洗,用無水酒精;
(6)在反應(yīng)物中有氯化鈉、碳酸鈉,在生成物中也有氯化鈉、碳酸鈉,所以氯化鈉、碳酸鈉可以循環(huán)使用;
(7)測過碳酸鈉含量的方法是通過過碳酸鈉分解產(chǎn)生氧氣的質(zhì)量計算出過碳酸鈉的質(zhì)量,再除以2.2g,所以需要收集氧氣,所以首先要檢查裝置的氣密性,待沒有氣泡產(chǎn)生停止收集;
(8)實驗中,水的作用是溶解過碳酸鈉有利于發(fā)生分解反應(yīng),黑色粉末能加快過碳酸鈉的分解速率,其自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變,說明是催化劑,并且是黑色固體,所以可能是二氧化錳或氧化銅等;
(9)開始錐形瓶中有空氣,最后錐形瓶中留有制取的氧氣,兩者體積相同,所以一開始就應(yīng)當(dāng)收集;
(10)過碳酸鈉分解產(chǎn)生氧氣質(zhì)量為224mL×10-3×1.43g?L-1=0.32g 
2(2Na2CO3?3H2O2)~3O2
    628             96
   X               0.32g
根據(jù)
628
96
X
0.32g
解得X=2.09g 
則樣品中,2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分數(shù)為:
2.09g
2.20g
×100%=95.0%
(11)滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大,導(dǎo)致測定結(jié)果偏大;
(12)如果使用短導(dǎo)管由于溫度降低后會使水沿著導(dǎo)管倒吸入錐形瓶內(nèi),所以量筒中長導(dǎo)管的作用是起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時,測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸)
(13)錐形瓶中原來的空氣體積與反應(yīng)后留下的氣體體積相同,裝置中原有空氣不會影響實驗結(jié)果;
(14)根據(jù)題意可知濾液蒸發(fā)得無水固體1.39g是碳酸鈉的質(zhì)量,設(shè)生成1.39g碳酸鈉需要過碳酸鈉的質(zhì)量為Y則:
2(2Na2CO3?3H2O2)═4Na2CO3+6H2O+3O2
    628              424
    Y               1.39g
根據(jù):
628
424
=
Y
1.39g
解得Y=2.06g,所以樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分數(shù)為:
2.06
2.2
×100%=93.6%;
(15)根據(jù)碳酸鈉與酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳的質(zhì)量計算出過碳酸鈉的質(zhì)量,再除以樣品質(zhì)量,或與鈣鹽或鋇鹽反應(yīng)產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量計算出過碳酸鈉的質(zhì)量,再除以樣品的質(zhì)量.
故答案為:(1)2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3?3H2O2  (2)防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率
(3)過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,易析出晶體
(4)過濾  玻璃棒  漏斗    (5)B    (6)NaCl   Na2CO3(或H2O2
(7)檢查氣密性  不再產(chǎn)生氣體時    (8)溶解過碳酸鈉,利于其分解   MnO2(或CuO)
(9)A;(10)95.0%;(11)滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大;(12)起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時,測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸)
(13)不正確,裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換 (注:理由敘述不正確不給分);(14)93.6%(或93.4%);
(15)想方法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進而進行計算(或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進行測定)(其他合理答案也可得分)
點評:本題考查了過碳酸鈉、碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)及有關(guān)溶液及化學(xué)方程式的計算,注重考查學(xué)生的分析能力和基本計算能力.
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