Question

【題目】過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2）廣泛用于洗滌、紡織、醫療、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：工業上采用“醇析法”將其轉化成固態的過碳酸鈉晶體（化學式為2Na2CO3·3H2O2）, “醇析法”的生產工藝流程如下：

請回答問題：

（1）Na2CO3俗名：_______________；其水溶液能使酚酞變_______________；

（2）H2O2受熱容易分解，寫出該分解反應的方程式：_________________；

（3）生產過程中，反應及干燥均需在低溫度下進行，原因是________________；

（4）生產過程中，加入較多無水乙醇后，過碳酸鈉晶體大量析出，此無水乙醇的作用可能是_________________；

（5）操作A的名稱是______________，若在實驗室完成此操作，需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒和_____________；

（6）母液可以循環使用，但須進行“一系列操作”分離，這些操作包括：加入少量___________，不再有氣泡產生后，過濾，將所得濾液再進行______________（填操作名稱），即可得Na2CO3溶液和95%的乙醇。為獲取無水乙醇，還需進行的操作是：向95%的乙醇中加入足量CaO后，選__________（填序號）裝置進行實驗。

II、純度測定：興趣小組同學設計了如圖1所示實驗裝置（部分儀器略去），測定過碳酸鈉樣品中2Na2CO3·3H2O2的質量分數。步驟如下：

① 連接儀器并檢查好氣密性

② 將過碳酸鈉樣品（2.20g）和少許MnO2均勻混合后置于裝置A中，在量筒中加滿水；

③ 連接儀器，打開滴液漏斗活塞，緩緩滴入水；

④ 待裝置A中_____________時，停止滴加水，并關閉活塞；

⑤ 冷卻至室溫后，平視讀數；

⑥ 根據數據進行計算。

請回答下列問題：

（7）完善實驗步驟的相關內容：④ __________；

（8）第⑤中，已“冷卻至室溫”的判斷依據是：_____________；

（9）量筒中，加裝的長導管的作用是：______________；

（10）實驗中，______________，則開始收集氣體；

A．剛開始出現氣泡時

B．當氣泡均勻連續出現時

C．若用帶火星木條放在導管口部，復燃時

（11）量筒的局部示意見圖2，平視讀數時應沿____________視線（選填“a”或“b”） 進行。圖中________視線（選填“a”或“b”）對應的讀數較大。

（12）若量筒中收集到氣體的體積是224mL （己轉化為標準狀況下的數據），計算過碳酸鈉樣品中2Na2CO3·3H2O2的質量分數：_____________；[Mr（O2）=32、Mr（2Na2CO3·3H2O2）=314]

（13）經過討論，小組同學一致認為測定結果偏大，理由是_________________（任寫一種）。

Answer 1

【答案】

I、（1）純堿；紅；

（2）2H2O22H2O+O2↑；

（3）H2O2和2Na2CO3·3H2O2受熱都容易分解；

（4）無水乙醇能降低過碳酸鈉溶解度；

（5）過濾；漏斗；

（6）MnO2；蒸餾；A；

II、（7）無氣泡冒出（或無明顯現象）；

（8）量筒內液面不再變化；

（9）防止冷卻時，（短導管）將量筒中的水倒吸入A中影響測量；

（10）A；

（11）b；b；

（12）95%或95.1%；

（13）①滴液漏斗中的水進入A中，擠出一部分氣體入量筒中

②量筒中導氣管占有部分空間

③當量筒中的液面高于水槽中的時，量筒內部氣壓小于外界大氣壓，使測量的氣體體積偏大。

【解析】

試題分析：I、（1）Na2CO3俗名是純堿；其水溶液水解顯堿性，能使酚酞變紅色，故答案為：純堿；紅；

（2）H2O2受熱容易分解，分解反應的方程式為2H2O22H2O+O2↑，故答案為：2H2O22H2O+O2↑；

（3）過氧化氫和過碳酸鈉在加熱時均會分解，因此生產過程中，反應及干燥均需在低溫度下進行，故答案為：H2O2和2Na2CO3·3H2O2受熱都容易分解；

（4）生產過程中，加入較多無水乙醇后，無水乙醇能降低過碳酸鈉溶解度，使得過碳酸鈉晶體大量析出，故答案為：無水乙醇能降低過碳酸鈉溶解度；

（5）分離出過碳酸鈉晶體，可以用過濾的方法進行，過濾存在需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，故答案為：過濾；漏斗；

（6）母液中是飽和過碳酸鈉溶液，其中的過碳酸鈉可以循環使用，要得到Na2CO3溶液和95%的乙醇，需要首先使過氧化氫分解，可以加入二氧化錳作催化劑，分離Na2CO3溶液和乙醇，可以利用乙醇易揮發的性質選用蒸餾進行分離，為獲取無水乙醇，還需進行的操作是：向95%的乙醇中加入足量CaO后蒸餾，故選裝置A，故答案為：MnO2；蒸餾；A；

II、（7）根據實驗操作過程，④待裝置A中不再產生氣泡時，停止加水，并關閉活塞，故答案為：無氣泡冒出；

（8）第⑤中，當量筒內液面不再變化，表明已“冷卻至室溫” ，故答案為：量筒內液面不再變化；

（9）量筒中，加裝的長導管可以防止冷卻時，（短導管）將量筒中的水倒吸入A中影響測量，故答案為：防止冷卻時，（短導管）將量筒中的水倒吸入A中影響測量；

（10）開始錐形瓶中有空氣，最后錐形瓶中留有制取的氧氣，兩者體積相同，所以一開始就應當收集，故選A；

（11）量筒的局部示意見圖2，平視讀數時使溶液的凹液面與刻度相切，故選b；量筒的刻度是從下向上標注的，該量筒倒置，因此圖中b對應的讀數較大，故答案為：b；b；

（12）過碳酸鈉分解產生氧氣質量為224mL×10-3×1.43gL-1=0.32g

2（2Na2CO33H2O2）～3O2↑

628 96

x 0.32g

=，解得：x=2.09g，則樣品中，2Na2CO33H2O2的質量分數為：×100%=95.0%，故答案為：95%；

（13）滴入的水占據了錐形瓶內的體積，或者量筒中導氣管占有部分空間，或者當量筒中的液面高于水槽中的時，量筒內部氣壓小于外界大氣壓，都會使測量的氣體體積偏大，導致測定結果偏大，故答案為：滴入的水占據了錐形瓶內的體積，使得O2體積偏大（或者量筒中導氣管占有部分空間、當量筒中的液面高于水槽中的時，量筒內部氣壓小于外界大氣壓，）