Question

4．过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂ ）俗称固体双氧水，是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂．某兴趣小组制备过碳酸钠的制备流程如下：

（注：BC-1、BC-2均为稳定剂，其中BC-1是由异丙醇和三乙醇胺按一定比例混合而成）
（1）结晶过程中加入氯化钠、搅拌，作用是降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠晶体析出．
（2）加入BC-2稳定剂与工业纯碱中含有的Fe³⁺杂质生成稳定的配合物的目的是防止Fe³⁺杂质离子催化H₂O₂分解．
（3）洗涤抽滤产品，应选用合适的洗涤试剂是C（填写序号）．
A．饱和氯化钠溶液     B．水      C．异丙醇    D．碳酸钠饱和溶液
（4）工业上常以活性氧的质量分数[ω（活性氧）=16n（H₂O₂）/m（样品）×100%]来衡量过碳酸钠产品的优劣，ω≥13%为优等品．现将0.2000g某厂家生产的过碳酸钠样品（所含杂质不参与后面的反应）溶于水配成溶液，加入适量稀硫酸酸化，再加入足量KI，摇匀后静置于暗处，充分反应后加入少量淀粉试剂，用0.1000mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定到终点，消耗Na₂S₂O₃溶液33.00mL．（已知：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI），通过计算判断样品是否为优等品（写出计算过程）．

Answer 1

分析 本题是工业制过碳酸钠的流程，过碳酸钠具有过氧化氢及碳酸钠的性质，过氧化氢除强氧化性外，还具有遇Fe3+等重金属阳离子催化易分解，本身受热也不稳定的特性，因此制备过程中要防止过氧化氢的分解，另外为提高产品的产量和纯度，要选择适宜的结晶、洗涤操作等措施；
（1）因过碳酸钠易溶解于水，可利用盐析原理，结果过程中不断添加氯化钠晶体颗粒，抑制过碳酸钠溶解；
（2）双氧水可在Fe³⁺催化作用下快速分解，因此要除去杂质Fe³⁺离子的干扰；
（3）根据相似相溶原理分析，极性分子易溶于极性溶剂，非极性分子易溶于非极性溶剂；
（4）利用滴定原理H₂O₂+2KI+H₂SO₄=2H₂O+I₂+K₂SO₄，建立关系式计算样品ω（活性氧），判断样品的优劣．

解答 解：（1）结晶过程中加入氯化钠、搅拌，能降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠析出，故答案为：降低过碳酸钠的溶解度，有利于过碳酸钠析出；   
（2）加入BC-2稳定剂与工业纯碱中含有的Fe³⁺杂质生成稳定的配合物的，除去溶液里的Fe³⁺，防止双氧水在Fe³⁺催化作用下快速分解，故答案为：防止Fe³⁺杂质离子催化H₂O₂分解；
（3）根据相似相溶原理知，过碳酸钠易溶于水或水溶液，难溶于有机溶剂，且易分离，故选C；
（4）根据题目可知发生的化学反应为：H₂O₂+2KI+H₂SO₄=2H₂O+I₂+K₂SO₄由关系式H₂O₂～I₂～2 Na₂S₂O₃可得出n（H₂O₂）=1.65×10^-3mol，
ω（活性氧）=16n（H₂O₂）/m（样品）×100%=16×1.65×10^-3 mol÷0.2000g×100%=13.2%＞13%，此样品是优等品，故答案为：样品为优等品．

点评 本题考查实验方案设计，根据物质的性质来分析解答，难度不大．