题目内容

【题目】氧泡泡系列产品去污能力强、绿色环保,已成为中国氧系清洁品种领导品牌,其主要成分是过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2),为了方便保存,过碳酸钠样品可能添加少量的MgSO4和硅酸镁中的一种或二种作为稳定剂(硅酸镁不溶于水)。某化学课外兴趣小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣,决定对其进行探究。

(查阅资料)Ⅰ.过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3H2O2,其水溶液具有Na2CO3H2O2的双重性质;双氧水可用于供氧、消毒和漂白

Ⅱ.过碳酸钠能与盐酸反应:2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O

Ⅲ.过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的活性氧有关,活性氧含量越高,去污能力越强。

(分析推理)(1Na2CO3中碳元素的化合价是_____

2)根据资料可知:过碳酸钠的用途不合理的是_____

A 鱼池供氧剂B 消毒剂C 干燥剂D 漂白剂

3)取少量过碳酸钠样品于烧杯中,加入足量蒸馏水,有不溶于水的固体产生。判断样品中_____有硅酸镁。(填写可能一定

4)向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡,发生反应的化学方程式是_____

(实验探究)过碳酸钠样品中活性氧含量可按如下公式计算:

活性氧含量=×100%

5)为测定某过碳酸钠样品中活性氧含量,取20.0g样品按下图实验装置与足量盐酸反应。(已知样品中杂质不溶于水且不与酸反应,装置气密性良好)

①将盐酸慢慢滴入A中,反应一段时间,观察到_____,停止滴加盐酸。

②装置B可吸收生成的CO2,该反应的化学方程式是_____

③甲同学认为若要得出生成氧气的质量,除要记录量筒内液体的读数外,还需要知道的数据是该实验条件下的_____

(总结计算)(6)将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干,称得固体质量为11.7g,乙同学据此计算出该过碳酸钠样品的活性氧含量_____,写出其计算过程。

(拓展延伸)(7)完成上述探究后,丙同学提出:称量反应前后装置B的质量,其质量差就是反应生成CO2的质量,据此可计算出样品中活性氧含量。但丁同学认为该方案不合理,丁同学的理由是_____

A 盐酸挥发出的HCl进入B装置中 B 催化剂没有让过氧化氢完全反应

C 有部分二氧化碳溶于A装置中 D 装置中还有部分残留的二氧化碳

【答案】+4 C 一定 2H2O22H2O + O2 无气泡产生 2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O 氧气的密度 12% ACD

【解析】

1Na2CO3中钠元素的化合价是+1,氧元素的化合价是-2,根据化合物中各元素化合价的代数和为零,碳元素的化合价是+4。

2A 过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3H2O2,其水溶液具有Na2CO3H2O2的双重性质;双氧水可用于供氧,所以过碳酸钠可作鱼池供氧剂,此选项符合题意;B 过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3H2O2,其水溶液具有Na2CO3H2O2的双重性质;双氧水可用于消毒,所以过碳酸钠可作消毒剂,此选项符合题意;C 根据题给信息,过碳酸钠不能作干燥剂,此选项不符合题意;D 过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3H2O2,其水溶液具有Na2CO3H2O2的双重性质;双氧水可用于漂白,所以过碳酸钠可作漂白剂,此选项符合题意。故选C。

3)取少量过碳酸钠样品于烧杯中,加入足量蒸馏水(过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3H2O2),有不溶于水的固体产生,而硅酸镁不溶于水,据此可判断样品中一定有硅酸镁。(4)过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生反应生成水、氧气,2H2O2 2H2O + O2

5)①2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O,当无气泡产生时,说明过碳酸钠已完全反应。②氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠、水,所以装置B可吸收生成的CO2,该反应的化学方程式是:2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O。③根据量筒内液体的读数可知生成氧气的体积,再知道氧气的密度,利用ρ=可求出氧气的质量。

62(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O,将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干,称得固体质量为11.7g,则11.7g是生成氯化钠的质量,设反应生成氧气的质量为x

=,解得x=2.4g

该过碳酸钠样品的活性氧含量为:×100%=12%

7)完成上述探究后,丙同学提出:称量反应前后装置B的质量,其质量差就是反应生成CO2的质量,据此可计算出样品中活性氧含量。但丁同学认为该方案不合理,丁同学的理由是:A 盐酸挥发出的HCl进入B装置中,使得B装置的差量偏大,此选项符合题意;B 催化剂在化学反应前后化学性质不变,不会出现没有让过氧化氢完全反应的情况,此选项不符合题意;C 有部分二氧化碳溶于A装置中,使得B装置的差量偏小,此选项符合题意;D 装置中还有部分残留的二氧化碳,,使得B装置的差量偏小,此选项符合题意。故选ACD

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