Question

过碳酸钠(2Na₂CO₃·3H₂O₂ ）是由Na₂CO₃-与H₂O₂复合而形成的一种固体放氧剂，可用于洗涤、纺织、医药、卫生等领域。工业上常以过碳酸钠产品中活性氧含量来衡量其优劣，13%以上为优等品。一种制备过碳酸钠的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）过碳酸钠受热易分解，写出反应的化学方程式               。

（2）稳定剂及反应温度等因素对产品质量有很大影响。

①下列试剂中，可能用作“稳定剂”的是           （填字母）。

a. MnO₂ b. KI c. Na₂SiO₃ d. FeC1₃

②反应温度对产品产率(y%）及活性氧含量的影响如下图所示。要使产品达到优等品且产率超过90%合适的反应温度范围是          。

③“结晶”时加入NaCl的目的是          ，其作用原理是                 。

（3）“母液”中可循环利用的主要物质是           。

（4）产品中活性氧含量的测定方法：称量0.1600 g样品，在250 mL锥形瓶中用100 mL 0.5mol · L^－1硫酸溶解完全，立即用0.02000 mol · L^－1高锰酸钾标准溶液滴定，至溶液呈浅红色且半分钟内不褪色即为终点，平行三次，消耗KMnO₄溶液的平均体积为26.56 mL ；另外，在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验，消耗KMnO₄溶液的平均体积为2.24 mL。

①过碳酸钠与硫酸反应，产物除硫酸钠和水外，还有           。

②测定时，若用工业盐酸代替硫酸，分析对测定结果的影响及其原因           。

③该样品的活性氧含量为           ％，表明该样品           （填“是”或“不是”）

Answer

（1）2（2Na2CO3•3H2O2）4Na2CO3+6H2O+3O2↑

（2）①c②286.8~288.5 K③提高产量 增加钠离子浓度，促进过碳酸钠析出

（3）NaCl（4）①H2O2、CO2②偏低；工业盐酸常含微量Fe3+，溶解过程会催化H2O2分解③12.16 不是

【解析】

试题分析：（1）过碳酸钠是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，过碳酸钠受热分解生成Na2CO3、H2O和O2，化学方程式为2（2Na2CO3•3H2O2）4Na2CO3+6H2O+3O2↑；

（2）①过碳酸钠是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，有碳酸钠和过氧化氢的性质， MnO2、FeCl3可催化使H2O2分解，碘离子与H2O2会发生反应：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，故答案选c；

②根据图象分析可知，温度为286.8～288.5K，产品达到优等品且产率超过90%；

③结晶过程中加入氯化钠，能增大钠离子的浓度，可降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠析出，所以“结晶”时加入NaCl的目的是提高产量，作用原理是增加钠离子浓度，促进过碳酸钠析出；

（3）NaCl溶液是结晶过程中促进过碳酸钠析出的原料，“母液”主要为NaCl溶液，所以循环利用的物质是NaCl；

（4）①由于过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2 ）是由Na2CO3-与H2O2复合而形成的一种固体放氧剂，所以过碳酸钠与硫酸反应，可看成碳酸钠、过氧化氢和硫酸反应，故产物为硫酸钠、过氧化氢、二氧化碳、水，所以过碳酸钠与硫酸反应，产物除硫酸钠和水外，还有H2O2、CO2；

②工业盐酸常含Fe3+，会催化H2O2分解，所以测定时，若用工业盐酸代替硫酸，会使测定结果偏低；

③高锰酸钾标准溶液滴定样品发生的离子方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；三次滴定平均消耗KMnO4溶液的体积为26.56mL，在不加样品的情况下按照上述过程进行空白实验，消耗KMnO4溶液的平均体积为2.24 mL，所以反应中消耗的KMnO4的物质的量为（0.02656-0.00224）×0.02=0.0004864mol，则样品中H2O2的物质的量为0.001216mol，则该样品的活性氧含量为 × 100% = 16×0.001216/0.16×100%=12.16%；13%以上为优等品，所以该样品不是。

考点：实验方案的设计