6.過碳酸鈉(2Na
2CO
3•3H
2O
2)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習:
【資料卡片】:
Ⅰ、制備研究:下圖是制備過碳酸鈉的工藝流程.
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方程式為2(2Na
2CO
3•3H
2O
2)═4Na
2CO
3+6H
2O+3O
2↑
3、H
2O
2分解放出熱量,Na
2CO
3受熱不分解;
請回答問題:
(1)反應器中發(fā)生反應的化學方程式為2Na
2CO
3+3H
2O
2═2Na
2CO
3•3H
2O
2;
(2)生產(chǎn)中,反應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)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.
(4)操作A的名稱是過濾,若在實驗室完成此操作,需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒和漏斗;
(5)洗滌過碳酸鈉晶體最好選用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和Na
2CO
3(或H
2O
2);
Ⅱ、純度測定:測定過碳酸鈉樣品(雜質(zhì)不溶于水)中2Na
2CO
3•3H
2O
2的質(zhì)量分數(shù).
小組同學設計了如下圖所示實驗裝置(部分儀器略去),并進行實驗.
【實驗步驟】:①檢查氣密性;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)生氣體時時,停止滴加水,并關閉活塞;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內(nèi)容:①檢查氣密性、④不再產(chǎn)生氣體時;
(8)實驗中,水的作用是溶解過碳酸鈉,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)量和化學性質(zhì)在反應前后均不變,可能是MnO
2(或CuO)(填化學式);
(9)實驗中,A,則開始收集氣體;
A.剛開始出現(xiàn)氣泡時 B.當氣泡均勻連續(xù)出現(xiàn)時
C.若用帶火星木條放在導管口部,復燃時
(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2Na
2CO
3•3H
2O
2的質(zhì)量分數(shù)[3分,Mr(2Na
2CO
3•3H
2O
2)=314、Mr(O
2)=32]95.2%;
【實驗反思】:
(11)經(jīng)過討論,小組同學一致認為測定結(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O
2體積偏大;
(12)量筒中長導管的作用是防止因為氧氣溶于水而導致結(jié)果產(chǎn)生偏差;
(13)有同學提出,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O
2等體積代換;
(14)經(jīng)過討論,小組同學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2Na
2CO
3•3H
2O
2的質(zhì)量分數(shù)為93.6%(或93.5%).
(15)根據(jù)資料卡片,你還能設計出什么方案測定樣品中2Na
2CO
3•3H
2O
2的質(zhì)量分數(shù)?想方法測出過碳酸鈉和酸反應生成CO
2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)