【題目】過碳酸鈉2Na2CO3·3H2O2廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)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(yè)上采用醇析法將其轉化成固態(tài)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:

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

2H2O2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(huán)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(shù)。步驟如下:

連接儀器并檢查好氣密性

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;

連接儀器,打開滴液漏斗活塞,緩緩滴入水;

待裝置A_____________時,停止滴加水,并關閉活塞;

冷卻至室溫后,平視讀數(shù);

根據(jù)數(shù)據(jù)進行計算。

請回答下列問題:

7完善實驗步驟的相關內容: __________

8中,已冷卻至室溫的判斷依據(jù)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(xiàn)氣泡時

B.當氣泡均勻連續(xù)出現(xiàn)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(shù)時應沿____________視線選填“a”“b” 進行。圖中________視線選填“a”“b”對應的讀數(shù)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(shù)據(jù),計算過碳酸鈉樣品中2Na2CO3·3H2O2的質量分數(shù):_____________;[MrO2=32Mr2Na2CO3·3H2O2=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。

【答案】

I1純堿;紅;

22H2O22H2O+O2

3H2O22Na2CO3·3H2O2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;

6MnO2;蒸餾;A;

II7無氣泡冒出或無明顯現(xiàn)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;

10A;

11bb;

1295%95.1%

13滴液漏斗中的水進入A中,擠出一部分氣體入量筒中

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,使測量的氣體體積偏大。

【解析】

試題分析:I1Na2CO3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;

2H2O2受熱容易分解,分解反應的方程式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:H2O22Na2CO3·3H2O2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(huán)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(fā)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;

II7根據(jù)實驗操作過程,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中,當量筒內液面不再變化,表明冷卻至室溫 ,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(shù)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(shù)較大,故答案為:bb;

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

22Na2CO33H2O23O2

628 96

x 0.32g

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

13滴入的水占據(jù)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(jù)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,

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2此反應在恒溫密閉的裝置中進行,能充分說明此反應已達到平衡的標志是 (填字母).

A.接觸室中氣體的平均相對分子質量不再改變

B.接觸室中SO2、O2SO3的濃度相同

C.接觸室中SO2、SO3的物質的量之比為212

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