Question

4．过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）俗称固体双氧水，被大量用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中．它的制备原理和路线如下：

试回答下列问题：
（1）与过碳酸钠的用途相关的化学性质是强氧化性，下列四种物质可使过碳酸钠较快失效的是ABC
A．MnO₂      B． H₂S    C．稀硫酸    D． NaHCO₃
（2）加入NaCl的作用是降低2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度，析出更多晶体
（3）工业纯碱中含有Fe³⁺等杂质，加入稳定剂的作用是与生成稳定的配合物．Fe³⁺的不良影响是催化双氧水的分解，反应方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;铁离子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）反应的最佳温度控制在15～25℃，温度偏高时造成产率偏低的可能原因是温度高时双氧水易分解，温度偏低时造成产率偏低的可能原因是温度低时反应慢，而该流程中还是遗漏了一步操作，造成产品产率偏低，这步操作名称是洗涤．
（5）有人想用过碳酸钠测定氢溴酸的浓度．若一定量的过碳酸钠与100mL氢溴酸溶液恰好完全反应，在标准状况下产生448mL气体，则所用氢溴酸的浓度为1mol/L（已知：H₂O₂+2HBr=Br₂+2H₂O）

Answer 1

分析 （1）过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）俗称固体双氧水，具有强氧化性；二氧化锰能够做催化剂，促进双氧水分解；硫化氢具有还原性，能够与固体双氧水反应；稀硫酸能够与碳酸钠反应；碳酸氢钠不与固体双氧水反应；
（2）根据饱和溶液中的溶解平衡进行分析；
（3）铁离子能够做催化剂，促进双氧水的分解；
（4）双氧水不稳定，温度高了容易分解；若是温度低了，反应速率太慢；生成流程中还需要洗涤操作；
（5）溴化氢被消耗的物质的量分为两部分，一部分是生成二氧化碳消耗的，另一部分是与双氧水反应了氧化还原反应消耗，计算出溴化氢的物质的量，就可以计算出溴化氢的物质的量浓度．

解答 解：（1）由于过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）俗称固体双氧水，具有碳酸钠和双氧水的双重性质，
A、二氧化锰能够做催化剂，促进双氧水分解，使固体双氧水失效，故A正确；
B、硫化氢具有还原性，能够与固体双氧水反应，使固体双氧水失效，故B正确；
C、稀硫酸能够与碳酸钠反应，使固体双氧水失效，故C正确；
D、碳酸氢钠与固体双氧水不反应，不会使固体双氧水失效，故D错误；
所以正确的有ABC，
故答案为：强氧化性；  ABC；
（2）加入了氯化钠，溶液中钠离子浓度增大，降低了固体双氧水的溶解度，会析出更多晶体，
故答案为：降低2Na₂CO₃•3H₂O₂溶解度，析出更多晶体；
（3）铁离子能够做催化剂，促进双氧水的分解，反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;铁离子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案为：催化双氧水的分解；2H₂O₂$\frac{\underline{\;铁离子\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）由于双氧水不稳定，温度高了容易分解；若是温度低了，反应速率太慢；生成流程中还需要洗涤操作，
故答案为：温度高时双氧水易分解； 温度低时反应慢；洗涤；
（5）二氧化碳的物质的量为：$\frac{0.448L}{22.4L/mol}$=0.02mol，
根据关系式：Na₂CO₃～CO₂～2HBr，
生成二氧化碳消耗的溴化氢：n（HBr）=2×n（CO₂）=0.04mol，
碳酸钠的物质的量为0.02mol，根据化学式2Na₂CO₃•3H₂O₂含有双氧水物质的量为：0.03mol，
根据反应H₂O₂+2HBr=Br₂+2H₂O，双氧水氧化的溴化氢物质的量为：0.03×2=0.06mol，
 溴化氢总的物质的量为：0.04mol+0.06mol=0.1mol，
溴化氢的浓度为：$\frac{0.1mol}{0.1L}$=1mol/L，
故答案为：1．

点评 本题考查了固体双氧水过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）的制取方法，涉及内容较多，充分考查了学生的综合能力，本题难度中等．