Question

【題目】過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)是由Na2CO3與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，同時具有Na2CO3和H2O2雙重性質(zhì)。可用于洗滌、紡織、醫(yī)藥、衛(wèi)生等領(lǐng)域．工業(yè)上常以過碳酸鈉產(chǎn)品中活性氧含量([O]%= ×100來衡量其優(yōu)劣，13%以上為優(yōu)等品。一種制備過碳酸鈉的工藝流程如圖：

回答下列問題：

（1）過碳酸鈉受熱易分解，寫出反應(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．MnO2 b．KI c．Na2SiO3 d．FeCl3

②反應(yīng)溫度對產(chǎn)品產(chǎn)率(y%)及活性氧含量的影響如下圖所示．要使產(chǎn)品達(dá)到優(yōu)等品且產(chǎn)率超過90%合適的反應(yīng)溫度范圍是_______________．

③“結(jié)晶”時加入NaCl的目的是____________ ．

（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定方法：稱量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26.56mL。另外，在不加樣品的情況下按照上述過程進(jìn)行空白實(shí)驗(yàn)，消耗KMn04溶液的平均體積為2.24mL．

①過碳酸鈉與硫酸反應(yīng)，產(chǎn)物除硫酸鈉和水外，還有_______________．

②測定時，若用工業(yè)鹽酸代替硫酸，分析對測定結(jié)果的影響 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)及其原因____________．

③該樣品的活性氧含量為__________% 。

Answer 1

【答案】

（1）2(2Na2CO33H2O2 )4Na2CO3+3O2↑+6H2O；

（2）①c；②286.8～288.5K；③提高產(chǎn)量；增加鈉離子濃度，促進(jìn)過碳酸鈉析出；

（3）NaCl

（4）①H2O2、CO2；②偏低，工業(yè)鹽酸常含微量Fe3+，溶解過程會催化H2O2分解；③12.16%

【解析】

試題分析：（1）過碳酸鈉(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(2Na2CO33H2O2 )4Na2CO3+3O2↑+6H2O，故答案為：2(2Na2CO33H2O2 )4Na2CO3+3O2↑+6H2O；

（2）①過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2 )是由Na2CO3-與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，具有碳酸鈉和過氧化氫的性質(zhì)，過氧化氫易分解，MnO2、FeCl3為其催化劑，所以不能選，過氧化氫與碘離子發(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，故答案為：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90%，超過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，故答案為：286.8～288.5K；

③結(jié)晶過程中加入氯化鈉、攪拌，增加鈉離子濃度，能降低過碳酸鈉的溶解度，有利于過碳酸鈉析出，故答案為：提高產(chǎn)量；增加鈉離子濃度，促進(jìn)過碳酸鈉析出；

（3）結(jié)晶過程中加入氯化鈉促進(jìn)過碳酸鈉析出，“母液”中主要為氯化鈉溶液，NaCl溶液又是結(jié)晶過程中促進(jìn)過碳酸鈉析出的原料，故循環(huán)利用的物質(zhì)是NaCl，故答案為：NaCl；

（4）①過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2 )是由Na2CO3-與H2O2復(fù)合而形成的一種固體放氧劑，過碳酸鈉與硫酸反應(yīng)，為碳酸鈉、過氧化氫和硫酸反應(yīng)，所以產(chǎn)物為硫酸鈉、過氧化氫、二氧化碳、水，故答案為：H2O2、CO2；

②Fe3+為過氧化氫分解的催化劑，工業(yè)鹽酸常含微量Fe3+，溶解過程會催化H2O2分解，測定時，若用工業(yè)鹽酸代替硫酸，分析對測定結(jié)果偏低，故答案為：偏低，工業(yè)鹽酸常含微量Fe3+，溶解過程會催化H2O2分解；

③稱量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)元素化合價變化，錳元素化合價從+7價變化為+2價，過氧化氫中的氧元素化合價從-1價變化為0價，根據(jù)電子守恒配平寫出離子方程式為：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

過碳酸鈉產(chǎn)品中活性氧含量([O]%=×100%= =12.16%，故答案為：12.16。