题目内容
【题目】过碳酸钠(2Na2CO33H2O2)俗称固体双氧水。实验室可用碳酸钠和双氧水等为原料来制备,具体流程如下:
已知:①相关反应的方程式如下:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO33H2O2△H<0
②工业上常以产品活性氧的质量分数[ω(活性氧)=×100%]来衡量产品的优劣,13.00%以上为优等品。
请回答:
表1 反应温度对产品收率及活性氧含量的影响
反应温度/℃ | 产品收率/% | 活性氧质量分数/% |
5 | 65.3 | 12.71 |
10 | 73.2 | 13.24 |
15 | 85.0 | 13.55 |
20 | 83.2 | 13.30 |
25 | 55.1 | 12.78 |
表2加料时间对产品收率及活性氧含量的影响
加料时间/min | 产品收率/% | 活性氧质量分数/% |
5 | 65.7 | 13.30 |
10 | 76.8 | 14.75 |
15 | 81.3 | 14.26 |
20 | 89.0 | 13.82 |
25 | 87.9 | 13.51 |
(1)分析表1,一般选择的反应温度为_____。
(2)分析表2,加料时间对产品收率也有很大影响,时间太短或太长均不利于生产,加料时间太短导致产品收率较低的原因是_____。
(3)结晶过程中加入氯化钠,作用是_____。
(4)下列关于抽滤操作,正确的是_____。
A.准备略大于漏斗内径的滤纸,以盖住布氏漏斗瓷板上的小孔
B.用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀
C.洗涤沉淀时,加入少量水并开大水龙头,重复操作2~3次
D.用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体,晾干后保存在试剂瓶中
(5)使用图2所示装置抽滤,中途需停止抽滤时,最佳操作为_____。
(6)产品出厂前需测定活性氧的质量分数,现将0.1000g某厂的产品(所含杂质均不参与反应)溶于水配成溶液,加入10.00mL1.000molL﹣1的稀硫酸,再加入足量KI,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量_____,用0.1000molL﹣1的Na2S2O3标准溶液滴定,若该产品的活性氧质量分数为13.60%,则达到滴定终点时共消耗标准液的体积为_____mL。[已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI]
【答案】15℃ 该反应为放热反应,加料太快会导致温度显著升高,双氧水分解 降低产品溶解度,便于产品析出 B 先打开活塞,再关闭水龙头 淀粉溶液 17.00
【解析】
(1)由表可知,15℃时,产品收率和活性氧的质量分数高;故答案为:15℃;
(2)由已知:①,该反应为放热反应,加料太快会导致温度显著升高,双氧水分解,不利于反应的进行;故答案为:该反应为放热反应,加料太快会导致温度显著升高,双氧水分解;
(3)结晶过程中加入氯化钠、搅拌,能降低过碳酸钠的溶解度,有利于产品析出;故答案为:降低产品溶解度,便于产品析出;
(4)A.准备略小于漏斗内径的滤纸,盖住布氏漏斗瓷板上的小孔,A错误;
B.用倾析法先转移溶液,待溶液快流尽时再转移沉淀,B正确;
C.洗涤沉淀时,加入少量水,关小水龙头,减小流速,重复操作2~3次,C错误;
D.用玻璃棒轻轻刮下抽滤得到的固体,过碳酸钠不稳定,应避光保存,D错误;
故答案为:B;
(5)使用图2所示装置抽滤,中途需停止抽滤时,为防止自来水倒吸,最佳操作为先打开活塞,再关闭水龙头;故答案为:先打开活塞,再关闭水龙头;
(6)已知:活性氧的质量分数[ω(活性氧)=×100%],则n(H2O2)=,产品溶于水由H2O2与KI的酸性溶液反应,H2O2+2H++2I﹣=2H2O+I2,故用淀粉溶液做指示剂;用0.1000molL﹣1的Na2S2O3标准溶液滴定生成的碘单质:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,则H2O2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=2n(H2O2),则消耗的标准液的体积为=(0.136×0.1000g) ×2÷16÷0.1000mol/L=0.0170L=17.00mL;故答案为:淀粉溶液;17.00。