Question

一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍，某校化学研究性学习小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动．
【查阅资料】
“污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（相对分子质量为122），它是一种白色固体粉末，易溶于水且能与水反应生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质，是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一．
【实验探究一】过碳酸钠的化学组成
为探究过碳酸钠的化学组成，同学们设计了以下实验，请按要求完成表格内容：

序号	实验步骤	实验现象	实验分步结论（或解释）
①	向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水	固体溶解	．
②	向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末	有大量气泡产生
③	将带火星的木条置于试管口	木条复燃	序号②试管中产生的气体是   ；过碳酸钠溶于水能生成   （填化学式）．
④	取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液	产生白色沉淀	反应的化学方程式   ．
实验 小结	过碳酸钠的化学式是   ； 过碳酸钠与水反应的化学方程式是   ．

【实验探究二】：过碳酸钠含量测定
老师给同学们一份含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品（不含其它杂质），要求设计方案测定该样品中过碳酸钠的含量，同学们经讨论设计了如图所示的实验装置．图中装置B盛装氢氧化钠溶液、C盛装澄清石灰水、D盛装浓硫酸，E、F均装入干燥的碱石灰（主要成分：氧化钙和氢氧化钠的固体混合物；可吸收二氧化碳和水蒸气）．

（1）首先关闭活塞K、K₂，打开活塞K₁、K₃、K₄，通入一段时间的氮气排出锥形瓶中的空气，此时装置B的作用是

 

；
（2）依次关闭活塞K₁、K₃、K₄，打开活塞K₂、K，此时锥形瓶中反应生成的气体是

 

，E中装入碱石灰的作用是

 

，反应完全后关闭活塞K，再次打开活塞K₁通入氮气的作用是

 

；
（3）同学们根据E装置在测定前后的质量差计算出了样品中过碳酸钠的含量．装置F的作用是

 

，如不连接装置F，测定的过碳酸钠含量会

 

（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

考点：实验探究物质的组成成分以及含量,实验室制取氧气的反应原理,氧气的检验和验满,盐的化学性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：【实验探究一】①过碳酸钠溶于水时，反应生成碳酸钠和过氧化氢；
③过氧化氢遇二氧化锰能分解生成氧气，所以可以用带火星的木条来检验；
④碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀，根据反应物、生成物和条件书写方程式；
实验小结：根据质量守恒定律和过碳酸钠与水反应的规律书写化学方程式．
【实验探究二】（1）根据氢氧化钠可以与二氧化碳反应，除去二氧化碳分析；
（2）根据过碳酸钠溶于水时，反应生成碳酸钠和过氧化氢，及碱石灰的成分和作用分析．
（3）E、F均装入干燥的碱石灰，F装置可以防止空气中的成分进入E装置被吸收．

解答：【实验探究一】①向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水，目的是让过碳酸钠溶于水且能与水反应；
③根据题给条件可知，过碳酸钠溶于水时，反应生成碳酸钠和过氧化氢，向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末，产生了大量的气体，可使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气，进一步说明了含有过氧化氢溶液；
④碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
实验小结：由于过碳酸钠与水反应生成碳酸钠和过氧化氢，说明过碳酸钠中含氧量比碳酸钠高，并且过碳酸钠的相对分子质量为122；碳酸钠的相对分子质量为106，所以过碳酸钠应为Na₂CO₄；过碳酸钠与水反应的化学方程式为：Na₂CO₄+H₂O=Na₂CO₃+H₂O₂；
【实验探究二】（1）氢氧化钠可以与二氧化碳反应，除去空气中的二氧化碳，防止空气中的二氧化碳进入E装置；
（2）过碳酸钠溶于水时，反应生成碳酸钠和过氧化氢，过氧化氢在二氧化锰作用下生成水和氧气；碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳；当气体通过浓硫酸时被干燥，通入E中装入碱石灰吸收其中的二氧化碳；实验完毕后通入氮气的目的是将装置中的气体排出，被E装置完全吸收；
（3）F装入干燥的碱石灰，F装置可以防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置被吸收，这样E装置在测定前后的质量差值偏大，计算出了样品中碳酸钠的含量偏高，过碳酸钠的含量偏低．
故答案为：【实验探究一】①让过碳酸钠溶于水且能与水反应；
③氧气；H₂O₂
④Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
小结Na₂CO₄；Na₂CO₄+H₂O=Na₂CO₃+H₂O₂；
【实验探究二】（1）吸收反应前锥形瓶中的二氧化碳；
（2）二氧化碳和氧气；吸收生成的二氧化碳；将装置中的气体排出，被E装置完全吸收；
（3）防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入E装置，影响测定结果的准确性；偏低．

点评：本题主要考查同学们的实验分析能力，难度较大，记住氧气的检验方法，掌握过氧化氢和碳酸钠的性质，能够根据物质的性质来选择合适的方法来对物质加以验证，其中检验碳酸盐常用的方法是用稀盐酸和氯化钙等．