Question

【題目】過(guò)碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，可用于洗滌、紡織、醫(yī)藥、衛(wèi)生等領(lǐng)域．工業(yè)上常以過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品中活性氧含量（[O]%= ×100）來(lái)衡量其優(yōu)劣，13%以上為優(yōu)等品．一種制備過(guò)碳酸鈉的工藝流程如圖1：
回答下列問(wèn)題：
（1）過(guò)碳酸鈉受熱易分解，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 ．
（2）穩(wěn)定劑及反應(yīng)溫度等因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量有很大影響．
①下列試劑中，可能用作“穩(wěn)定劑”的是（填字母）．a(chǎn)．MnO2b．KI c．Na2SiO3d．FeCl3
②反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率（y%）及活性氧含量的影響如圖1所示．要使產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等品且產(chǎn)率超過(guò)90%合適的反應(yīng)溫度范圍是 ．
③“結(jié)晶”時(shí)加入NaCl的目的是 ， 其作用原理是 ．
（3）“母液”中可循環(huán)利用的主要物質(zhì)是 ．
（4）產(chǎn)品中活性氧含量的測(cè)定方法：稱(chēng)量0.1600g樣品，在250mL錐形瓶中用100mL 0.5molL﹣1硫酸溶解完全，立即用0.02000molL﹣1高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，至溶液呈淺紅色且半分鐘內(nèi)不褪色即為終點(diǎn)，平行三次，消耗KMnO4溶液的平均體積為26.56mLo另外，在不加樣品的情況下按照上述過(guò)程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，消耗KMn04溶液的平均體積為2.24mL．
①過(guò)碳酸鈉與硫酸反應(yīng)，產(chǎn)物除硫酸鈉和水外，還有 ．
②測(cè)定時(shí)，若用工業(yè)鹽酸代替硫酸，分析對(duì)測(cè)定結(jié)果的影響及其原因 ．
③該樣品的活性氧含量為%，表明該樣品（填“是”或“不是”）

Answer 1

【答案】
（1）2（Na2CO3?3H2O2 ） 4Na2CO3+3O2↑+6H2O
（2）c；286.8～288.5K；提高產(chǎn)量；增加鈉離子濃度，促進(jìn)過(guò)碳酸鈉析出
（3）NaCl
（4）H2O2、CO2；偏低，工業(yè)鹽酸常含微量Fe3+ ， 溶解過(guò)程會(huì)催化H2O2分解；12.16；不是
【解析】（1）過(guò)碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，受熱分解生成碳酸鈉、氧氣、水，反應(yīng)為：2（Na2CO33H2O2 ） 4Na2CO3+3O2↑+6H2O，所以答案是：2（Na2CO33H2O2 ） 4Na2CO3+3O2↑+6H2O；（2）①過(guò)碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，具有碳酸鈉和過(guò)氧化氫的性質(zhì)，過(guò)氧化氫易分解，MnO2、FeCl3為其催化劑，所以不能選，過(guò)氧化氫與碘離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O，所以也不能選，過(guò)碳酸鈉與硅酸鈉不反應(yīng)，可能用作“穩(wěn)定劑”，故C選項(xiàng)符合，所以答案是：c；②根據(jù)圖象分析，溫度為286.8～288.5K，產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等品且產(chǎn)率超過(guò)90%，超過(guò)288.5K后，活性氧百分含量和產(chǎn)率均降低，所以最佳反應(yīng)溫度范圍為286.8～288.5K，所以答案是：286.8～288.5K；③結(jié)晶過(guò)程中加入氯化鈉、攪拌，增加鈉離子濃度，能降低過(guò)碳酸鈉的溶解度，有利于過(guò)碳酸鈉析出，所以答案是：提高產(chǎn)量；增加鈉離子濃度，促進(jìn)過(guò)碳酸鈉析出；（3）結(jié)晶過(guò)程中加入氯化鈉促進(jìn)過(guò)碳酸鈉析出，“母液”中主要為氯化鈉溶液，NaCl溶液又是結(jié)晶過(guò)程中促進(jìn)過(guò)碳酸鈉析出的原料，故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl，所以答案是：NaCl；（4）①過(guò)碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，過(guò)碳酸鈉與硫酸反應(yīng)，為碳酸鈉、過(guò)氧化氫和硫酸反應(yīng)，所以產(chǎn)物為硫酸鈉、過(guò)氧化氫、二氧化碳、水，所以答案是：H2O2、CO2；②Fe3+為過(guò)氧化氫分解的催化劑，工業(yè)鹽酸常含微量Fe3+ ， 溶解過(guò)程會(huì)催化H2O2分解，測(cè)定時(shí)，若用工業(yè)鹽酸代替硫酸，分析對(duì)測(cè)定結(jié)果偏低，所以答案是：偏低，工業(yè)鹽酸常含微量Fe3+ ， 溶解過(guò)程會(huì)催化H2O2分解；③稱(chēng)量0.1600g樣品，在250mL錐形瓶中用100mL 0.5molL﹣1硫酸溶解完全，立即用0.02000molL﹣1高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定，反應(yīng)中MnO4﹣是氧化劑，H2O2是還原劑，氧化產(chǎn)物是O2；依據(jù)元素化合價(jià)變化，錳元素化合價(jià)從+7價(jià)變化為+2價(jià)，過(guò)氧化氫中的氧元素化合價(jià)從﹣1價(jià)變化為0價(jià)，根據(jù)電子守恒配平寫(xiě)出離子方程式為：2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2三次滴定平均消耗KMnO4溶液26.56mL，依據(jù)反應(yīng)2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
2MnO4﹣～～～～～5H2O2；
2 5
（0.2526﹣0.0224）L×0.02mol/L 0.01216mol
過(guò)碳酸鈉產(chǎn)品中活性氧含量（[O]%= ×100%= =12.16%，13%以上為優(yōu)等品，該產(chǎn)品不是，所以答案是：12.16；不是．