Question

5．雙氧水在醫(yī)療、軍事和工業(yè)生產(chǎn)等方面用途廣泛，在醫(yī)療上可用于流感消毒，化學(xué)工業(yè)常用作生產(chǎn)過碳酸鈉、過氧乙酸等大原料，工業(yè)上采用醇析法經(jīng)H₂O₂轉(zhuǎn)化為碳酸鈉晶體（2Na₂CO₃•3H₂O₂），該晶體具有碳酸鈉和過氧化物的雙重性質(zhì)，其工業(yè)生產(chǎn)工藝過程如下：

請回答下列問題；
（1）試劑廠先獲得7%～8%的氧化氫溶液，再濃縮成30%的溶液，濃縮時可采用的適宜方法是減壓蒸餾．
（2）對于CO中毒、冠心病等危重患者都要采用吸氧治療．普通醫(yī)務(wù)室中沒有氧氣瓶，但一般都有消毒用的30%的H₂O₂溶液．同時還有可選用的試劑為：KMnO₄、H₂SO₄、K₂SO₄、Mg、CuSO₄、NaCl和葡萄糖．請利用上述某些試劑寫出一種使H₂O₂中的氧完全釋放出來的理想反應(yīng)的離子方程式5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O．
（3）將過氧化氫轉(zhuǎn)化為過碳酸鈉晶體的目的是為了貯存運輸和使用的方便，加入異丙醇的作用是降低過碳酸鈉的溶解度，有利于晶體的析出．
（4）生產(chǎn)工藝中將反應(yīng)溫度控制在0～5℃的理由是低溫下H₂O₂與2Na₂CO₃•3H₂O₂穩(wěn)定，2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度更�。�
（5）工藝流程中的穩(wěn)定劑能相互反應(yīng)，生成一種不溶物將過碳酸鈉包住，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl₂+Na₂SiO₃=MgSiO₃↓+2NaCl．

Answer 1

分析 過氧化氫為液體，難以貯存和運輸，工業(yè)常見過氧化氫轉(zhuǎn)化為過碳酸鈉，生成時將反應(yīng)溫度控制在0～5℃，目的是防止在較低溫度下2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度更小，且過氧化氫和過碳酸鈉較穩(wěn)定，加入穩(wěn)定劑，發(fā)生MgCl₂+Na₂SiO₃=MgSiO₃↓+2NaCl，不溶物將過碳酸鈉粒子包住，由于2Na₂CO₃•3H₂O₂具有Na₂CO₃和Na₂O₂的雙重性質(zhì)；
（1）過氧化氫受熱易分解，濃縮過程中要采取措施降低溫度，通�？捎媒档腿芤悍悬c的方法；
（2）過氧化氫中的氧完全轉(zhuǎn)化為氧氣，是氧化過程，需要添加氧化劑，可選擇的氧化劑為酸性條件下的高錳酸鉀溶液，結(jié)合電子守恒、電荷守恒及原子守恒來配平相應(yīng)的離子方程式；
（3）過氧化氫不穩(wěn)定，而過碳酸鈉晶體穩(wěn)定且易保存和運輸；過碳酸鈉在異丙醇中的溶解度較��；
（4）在低溫時H₂O₂與2Na₂CO₃•3H₂O₂穩(wěn)定（不易分解）且2Na₂CO₃•3H₂O₂的溶解度�。�
（5）根據(jù)元素守恒可書寫化學(xué)方程式．

解答 解：（1）為防止過氧化氫的分解，通常采用減壓蒸餾的方法來濃縮7%～8%的氧化氫溶液為30%的溶液，故答案為：減壓蒸餾；
（2）利用酸性的高錳酸鉀溶液氧化過氧化氫得到氧氣，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；故答案為：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（3）過氧化氫為液體，且在在一定條件下可發(fā)生分解，難以貯存和運輸，溶液加入異丙醇后可得到過碳酸鈉晶體，說明過碳酸鈉在異丙醇中的溶解度較小，易與分離，
故答案為：為了貯存運輸和使用的方便；降低過碳酸鈉的溶解度，有利于晶體的析出；
（4）生成時將反應(yīng)溫度控制在0～5℃，目的是防止在較低溫度下2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度更小，且過氧化氫和過碳酸鈉較穩(wěn)定，
故答案為：低溫下H₂O₂與2Na₂CO₃•3H₂O₂穩(wěn)定，2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度更�。�
（5）穩(wěn)定劑發(fā)生MgCl₂+Na₂SiO₃=MgSiO₃↓+2NaCl，不溶物將過碳酸鈉粒子包住，
故答案為：MgCl₂+Na₂SiO₃=MgSiO₃↓+2NaCl；

點評 本題考查物質(zhì)制備的實驗設(shè)計，側(cè)重于鈉的化合物的性質(zhì)及氧化還原反應(yīng)理論的考查，注意把握制備原理，結(jié)合題給信息解答，答題時注意審題，要具備較強的審題能力和自學(xué)能力．