Question

（13分）用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂（2Na₂CO₃·3H₂O₂），它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源。

（1）捡验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是      。

（2）这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的CN^－转化为无毒物的同时生成NH₃,写出该反应的离子方程式      。

（3）如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至会完全失去杀菌作用。试分析其中可能的原因（写出其中一种即可，用反应（离子）方程式和简要文字表述）      。

（4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100mL,加入25gFeCl₃固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体。请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0. 1 mol•L^－1NaOH溶液、8 mol•L^－1 NaOH溶液、澄清石灰水、0.10mol·L^-1KMnO₄溶液,BaCl₂稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶。

①提出假设：对该气休成分提出合理假设。

假设l：气体是O₂：。 假设2:气体是CO₂。 假设3：气体是

②设计方案：设计实验方案证明假设3，在下表中完成实验步脚、预期现象和结论。

Answer

（13分）（1）用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色（2分）

（2）H2O2＋CN－＋H2O＝HCO3—＋NH3（2分）

（3）2H2O22H2O＋O2↑，Fe3+会加速H2O2分解，使洗涤剂失去杀菌作用；（2分）

（或2Fe3＋＋3CO32—＋3H2O＝2Fe（OH）3↓＋3CO2↑，Fe3＋与CO32—水解相互促进，使洗涤剂失去去污能力）

（4）①CO2和O2（2分）

②

实验步骤

预期现象与结论

澄清石灰水（1分）

8.0 mol·L－1 NaOH溶液（1分） 并将带火星的小木条放在最后一个洗气瓶的出口处（1分）

澄清石灰水变浑浊，木条复燃，则假设3成立（2分）

【解析】

试题分析：（1）捡验这种新型洗涤剂中金属阳离子Na+用焰色反应，该操作和现象是用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色；

（2）这种洗涤剂中的双氧水有氧化性可以将废水中的CN－转化为无毒物的同时生成NH3, 双氧水得到电子被还原为-2价的HCO3-，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒可得该反应的离子方程式是H2O2＋CN－＋H2O＝HCO3—＋NH3；

（3）如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至会完全失去杀菌作用。原因是Fe3+是双氧水分解的催化剂，可以加快H2O2的分解，所以会削弱洗涤剂的去污能力，甚至会完全失去杀菌作用；同时Fe3＋与CO32—水解酸碱性相反相互促进，发生反应：2Fe3＋＋3CO32—＋3H2O＝2Fe（OH）3↓＋3CO2↑，使洗涤剂失去去污能力；

（4）①对该气休成分提出合理假设。假设l：气体是O2；假设2:气体是CO2； 假设3：气体是CO2和O2的混合气体；②设计方案：设计实验方案证明假设3，用澄清石灰水检验CO2，用带有余烬的木条检验O2，操作是将气体依次通入澄清石灰水中检验CO2，再通入足量NaOH溶液中除去CO2气体，并将带火星的小木条放在最后一个洗气瓶的出口处，若观察到澄清石灰水变浑浊，木条复燃，则假设3成立。

考点：考查Na+的检验、氧化还原反应离子方程式的书写、物质变化的原因分析、化学实验方案的设计。