Question

【題目】過碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，可用于洗滌、紡織、醫藥、衛生等領域．工業上常以過碳酸鈉產品中活性氧含量（[O]%= ×100）來衡量其優劣，13%以上為優等品．一種制備過碳酸鈉的工藝流程如圖1：
回答下列問題：
（1）過碳酸鈉受熱易分解，寫出反應的化學方程式 ．
（2）穩定劑及反應溫度等因素對產品質量有很大影響．
①下列試劑中，可能用作“穩定劑”的是（填字母）．a．MnO2b．KI c．Na2SiO3d．FeCl3
②反應溫度對產品產率（y%）及活性氧含量的影響如圖1所示．要使產品達到優等品且產率超過90%合適的反應溫度范圍是 ．
③“結晶”時加入NaCl的目的是 ， 其作用原理是 ．
（3）“母液”中可循環利用的主要物質是 ．
（4）產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高錳酸鉀標準溶液滴定，至溶液呈淺紅色且半分鐘內不褪色即為終點，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程進行空白實驗，消耗KMn04溶液的平均體積為2.24mL．
①過碳酸鈉與硫酸反應，產物除硫酸鈉和水外，還有 ．
②測定時，若用工業鹽酸代替硫酸，分析對測定結果的影響及其原因 ．
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；提高產量；增加鈉離子濃度，促進過碳酸鈉析出
（3）NaCl
（4）H2O2、CO2；偏低，工業鹽酸常含微量Fe3+ ， 溶解過程會催化H2O2分解；12.16；不是
【解析】（1）過碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，受熱分解生成碳酸鈉、氧氣、水，反應為：2（Na2CO33H2O2 ） 4Na2CO3+3O2↑+6H2O，所以答案是：2（Na2CO33H2O2 ） 4Na2CO3+3O2↑+6H2O；（2）①過碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復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，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生氧化還原反應：2I﹣+H2O2+2H+=I2+2H2O，所以也不能選，過碳酸鈉與硅酸鈉不反應，可能用作“穩定劑”，故C選項符合，所以答案是：c；②根據圖象分析，溫度為286.8～288.5K，產品達到優等品且產率超過90%，超過288.5K后，活性氧百分含量和產率均降低，所以最佳反應溫度范圍為286.8～288.5K，所以答案是：286.8～288.5K；③結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，所以答案是：提高產量；增加鈉離子濃度，促進過碳酸鈉析出；（3）結晶過程中加入氯化鈉促進過碳酸鈉析出，“母液”中主要為氯化鈉溶液，NaCl溶液又是結晶過程中促進過碳酸鈉析出的原料，故循環利用的物質是NaCl，所以答案是：NaCl；（4）①過碳酸鈉（2Na2CO33H2O2 ）是由Na2CO3﹣與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，過碳酸鈉與硫酸反應，為碳酸鈉、過氧化氫和硫酸反應，所以產物為硫酸鈉、過氧化氫、二氧化碳、水，所以答案是：H2O2、CO2；②Fe3+為過氧化氫分解的催化劑，工業鹽酸常含微量Fe3+ ， 溶解過程會催化H2O2分解，測定時，若用工業鹽酸代替硫酸，分析對測定結果偏低，所以答案是：偏低，工業鹽酸常含微量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高錳酸鉀標準溶液滴定，反應中MnO4﹣是氧化劑，H2O2是還原劑，氧化產物是O2；依據元素化合價變化，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，依據反應2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；
2MnO4﹣～～～～～5H2O2；
2 5
（0.2526﹣0.0224）L×0.02mol/L 0.01216mol
過碳酸鈉產品中活性氧含量（[O]%= ×100%= =12.16%，13%以上為優等品，該產品不是，所以答案是：12.16；不是．