分析 雙氧水和碳酸鈉混合控制溫度發(fā)生反應(yīng)2Na2CO3 (aq)+3H2O2 (aq)?2Na2CO3•3H2O2(s),靜置過濾得到固體2Na2CO3•3H2O2,將固體洗滌、干燥得到較純凈的2Na2CO3•3H2O2;
(1)根據(jù)副反應(yīng),溫度過高時(shí)導(dǎo)致H2O2和過碳酸鈉分解其產(chǎn)率過低,據(jù)此分析;
(2)溶液X中含有溶解的過碳酸鈉,鈉離子濃度越大,過碳酸鈉的溶解度越。
(3)過碳酸鈉難溶于乙醇,水和乙醇互溶;
(4)過碳酸鈉相當(dāng)于帶結(jié)晶雙氧水的碳酸鈉,具有雙氧水和碳酸鈉的性質(zhì),強(qiáng)酸、還原性物質(zhì)易促進(jìn)過碳酸鈉反應(yīng)而導(dǎo)致失效;
(5)沉淀法測(cè)定過碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)需要稱量樣品質(zhì)量和沉淀質(zhì)量,列方程計(jì)算過碳酸鈉的質(zhì)量,進(jìn)而計(jì)算得到過碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù).
解答 解:(1)制備過碳酸鈉是放熱反應(yīng),反應(yīng)過程中放出的熱量使溫度升高,又根據(jù)副反應(yīng),溫度過高會(huì)導(dǎo)致H2O2和過碳酸鈉分解,從而降低其產(chǎn)率,所以步驟①的關(guān)鍵是控制溫度,故答案為:控制溫度;制備過碳酸鈉是放熱反應(yīng),防止H2O2和過碳酸鈉分解;
(2)加入氯化鈉固體,鈉離子濃度增大,降低了過碳酸鈉的溶解度,有利于過碳酸鈉的析出,故答案為:增大鈉離子濃度,有利于過碳酸鈉的析出(鹽析作用);
(3)過碳酸鈉難溶于無水乙醇,無水乙醇能和水互溶,且極易揮發(fā),所以選用無水乙醇洗滌的目的是:減少過碳酸鈉的溶解損失,并帶走水分利于干燥,故答案為:減少過碳酸鈉的溶解損失,并帶走水分利于干燥;
(4)過碳酸鈉相當(dāng)于帶結(jié)晶雙氧水的碳酸鈉,具有雙氧水和碳酸鈉的性質(zhì),亞硫酸鈉具有還原性與雙氧水反應(yīng),HCl具有強(qiáng)酸性可以與碳酸鈉反應(yīng),碳酸氫鈉和硅酸鈉都不與過碳酸鈉反應(yīng),所以能引起過碳酸鈉失效的是亞硫酸鈉和HCl,故選:BD;
(5)實(shí)驗(yàn)過程中直接測(cè)定的物理量為樣品的質(zhì)量m1g、沉淀的質(zhì)量m2g,沉淀物質(zhì)的量=$\frac{m{\;}_{2}g}{197g/mol}$=$\frac{m{\;}_{2}}{197}$mol,設(shè)過碳酸鈉物質(zhì)的量為x,含有的碳酸鈉物質(zhì)的量為y,
依據(jù)碳元素守恒得到:2x+y=$\frac{m{\;}_{2}}{197}$,
由質(zhì)量可得:314x+106y=m1
解得x=$\frac{m{\;}_{1}-\frac{m{\;}_{2}×106}{197}}{102}$
則過碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:$\frac{m{\;}_{1}-\frac{m{\;}_{2}×106}{197}}{102}$mol×314g/mol÷m1g=$\frac{314(m{\;}_{1}-\frac{106m{\;}_{2}}{197})}{102m{\;}_{1}}$,
故答案為:樣品的質(zhì)量m1g、沉淀的質(zhì)量m2g;$\frac{314(m{\;}_{1}-\frac{106m{\;}_{2}}{197})}{102m{\;}_{1}}$.
點(diǎn)評(píng) 本題考查制備實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì),側(cè)重考查分析、計(jì)算及知識(shí)遷移、基本操作能力,難點(diǎn)是過碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算,靈活運(yùn)用原子守恒解答,(4)利用知識(shí)遷移方法解答即可,題目難度中等.
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A. | 對(duì)于同類型反應(yīng),化學(xué)平衡常數(shù)K的大小反映了化學(xué)反應(yīng)可能進(jìn)行的程度 | |
B. | 化學(xué)反應(yīng)速率常數(shù)k與濃度無關(guān),但受溫度、催化劑、固體表面性質(zhì)等因素的影響 | |
C. | 水的離子積常數(shù)Kw、電離平衡常數(shù)Ka與溫度有關(guān),不受溶液的酸堿性影響 | |
D. | 溶度積常數(shù)Ksp與難溶電解質(zhì)的性質(zhì)和溫度無關(guān),只與沉淀的量有關(guān) |
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化 學(xué) 鍵 | H-H | I-I |
斷開1mol化學(xué)鍵時(shí)吸收的能量(kJ) | b | c |
A. | 該反應(yīng)中反應(yīng)物的總能量高于生成物的總能量 | |
B. | 斷開1 mol H-H 鍵和1 mol I-I 鍵所需能量大于斷開2 mol H-I 鍵所需能量 | |
C. | 斷開2 mol H-I鍵所需能量為(a+b+c)kJ | |
D. | 向密閉容器中加入2 mol H2和2 mol I2,充分反應(yīng)后放出的熱量小于2a kJ |
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