Question

过碳酸钠(2 Na₂CO₃·3 H₂O₂)广泛用于化工、造纸、纺织、食品等行业，一种以芒硝(Na₂SO₄·10 H₂ O)、H₂O₂等为原料制备过碳酸钠的工艺流程如下：

已知2CrO₄^2-+2H⁺=Cr₂O₇^2-+H₂O ， pH小于5时几乎均以Cr₂O₇^2-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO₄^2-形式存在。

回答下列问题：

(1)Na₂CrO₄中Cr元素的化合价为___

(2)Ksp(CaCrO₄)___(填“＞”或“＜”)Ksp(CaSO₄)。

(3)流程中循环物质X为___(填化学式)。

(4)步骤II中发生反应的化学方程式为_________

(5)步骤I一III是为了制得纯碱，从环境保护的角度看，可能的不足之处是___

(6)步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是___

(7)测定产品活性氧的实验步骤如下：准确称取mg产品，用硫酸溶解后，用c mol·L^－1的KMnO₄标准溶液滴定至终点，消耗KMnO₄标准溶液V mL。

①滴定到终点时，溶液呈___(填“无色”或“浅红色”)。

②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比。该实验测得的产品中活性氧为___(列出计算表达式)。

Answer

+6 > Na2Cr2O7 六价铬有毒，易造成坏境污染 减小过碳酸纳的溶解度，提高产率 浅红色

【解析】

以芒硝（Na2SO4•10H2O）、H2O2等为原料制备过碳酸钠，芒硝加入水、氧化钙反应得到铬酸钙，和硫酸钠反应得到硫酸钙和铬酸钠，溶液中通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和重铬酸钠，过滤得到碳酸氢钠煅烧分解生成碳酸钠，加入水精制得到碳酸钠溶液，加入硅酸钠稳定剂、30%的过氧化氢、加入95%的乙醇和饱和碳酸钠溶液反应得到过碳酸钠晶体，抽滤乙醇洗涤干燥得到过碳酸钠，
（1）Na2CrO4中钠元素化合价+1价，氧元素-2价，化合价代数和为0计算得到Cr元素的化合价；
（2）分析过程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行；
（3）已知2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向进行；
（4）步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体；
（5）六价铬有毒，易造成环境污染；
（6）步骤V合成时，饱和碳酸钠溶液中，加入硅酸钠、30%的过氧化氢、95%的乙醇得到过碳酸钠晶体；
（7）①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，说明反应达到终点；
②过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比，据此写出实验测得的产品中活性氧。

（1）Na2CrO4中钠元素化合价+1价，氧元素-2价，化合价代数和为0计算得到Cr元素的化合价为+6价，
故答案为+6；
（2）分析过程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，说明反应向更难溶的方向进行，证明Ksp（CaCrO4）＞Ksp（CaSO4），
故答案为＞；
（3）已知2CrO42-+2H+⇌Cr2O72-+H2O，pH小于5时几乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5时几乎均以CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向进行，流程中循环物质X为：Na2Cr2O4，
故答案为Na2Cr2O4；
（4）步骤Ⅱ中发生反应的二氧化碳通入铬酸钠溶液中发生反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠晶体，反应的化学方程式为：2Na2CrO4+2CO2+H2O⇌Na2Cr2O7+2NaHCO3↓，
故答案为2Na2CrO4+2CO2+H2O⇌Na2Cr2O7+2NaHCO3↓；
（5）步骤Ⅰ-Ⅲ是为了制得纯碱，从环境保护的角度看：六价铬有毒，易造成环境污染，
故答案为六价铬有毒，易造成环境污染；
（6）步骤V合成时，加入95%的乙醇的目的是：减小过碳酸钠的溶解度，提高产率，
故答案为减小过碳酸钠的溶解度，提高产率；
（7）①滴定终点是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液无色变为紫红色且半分钟不变，证明反应达到反应终点，
故答案为浅红色；
②准确称取mg产品，用硫酸溶解后，用cmol•L-1的KMnO4标准溶液滴定至终点，消耗KMnO4标准溶液VmL，反应为：5H2O2+3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑，n（H2O2）= mol=2.5×10-3cVmol，2H2O2=2H2O+O2↑，分解生成氧气质量=2.5×10-3cVmol×32g/mol×= 0.04cV g，过氧化物的活性氧是指过氧化物单独用催化剂催化分解时放出氧气的质量与样品的质量之比 = ×100% = ，
故答案为。