题目内容
过碳酸钠（化学式xNa2CO3?yH2O2）遇水易分解为碳酸钠和过氧化氢，有效增加水体中的溶解氧．某化学研究性学习小组的同学设计如图装置（夹持装置略）测定过碳酸钠的化学式（假设气体完全反应或吸收）．
（1）实验步骤：
①组装仪器，
②装入药品，通入一段时间N2，分别称量装置C和装置D的质量为200g和250g；
③继续通入N2，加热装置D，打开分液漏斗的活塞；
④过碳酸钠完全反应后，停止加热装置D，继续通入N2；
⑤停止通入N2，再次分别称量装置C和装置D的质量为208.8g和254.8g；
（2）向锥形瓶中滴加稀硫酸，产生的气体有
（3）根据实验步骤，全套装置缺少的玻璃仪器是
（4）步骤②通入一段时间N2的目的是
（5）导管始终插入水中的目的是
（6）装置D中反应的化学方程式为
（7）判断过碳酸钠完全反应的方法是
（8）通过计算确定过碳酸钠的化学式（写出具体的计算过程）．
（9）若测得
的值偏大，原因可能是
（1）实验步骤：
①组装仪器，
检查装置的气密性
检查装置的气密性
；②装入药品，通入一段时间N2，分别称量装置C和装置D的质量为200g和250g；
③继续通入N2，加热装置D，打开分液漏斗的活塞；
④过碳酸钠完全反应后，停止加热装置D，继续通入N2；
⑤停止通入N2，再次分别称量装置C和装置D的质量为208.8g和254.8g；
（2）向锥形瓶中滴加稀硫酸，产生的气体有
二氧化碳和氧气
二氧化碳和氧气
，反应物中加入少量MnO2的作用是加快过氧化氢分解生成氧气的速率
加快过氧化氢分解生成氧气的速率
．（3）根据实验步骤，全套装置缺少的玻璃仪器是
酒精灯
酒精灯
，装置B作用是吸收气体中的水蒸气
吸收气体中的水蒸气
，（4）步骤②通入一段时间N2的目的是
将装置内的空气赶出
将装置内的空气赶出
，步骤③继续通入N2的目的是让生成的气体通过装置C和D
让生成的气体通过装置C和D
，步骤④继续通入N2的目的是让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收
让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收
．（5）导管始终插入水中的目的是
防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D
防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D
，判断氮气通入速率的现象是是看试管中冒出气泡的快慢
是看试管中冒出气泡的快慢
．（6）装置D中反应的化学方程式为
2Cu+O2
2CuO
| ||
2Cu+O2
2CuO
，实验前后现象为
| ||
红色的铜丝变为黑色
红色的铜丝变为黑色
．（7）判断过碳酸钠完全反应的方法是
装置A不再有气泡生成
装置A不再有气泡生成
．（8）通过计算确定过碳酸钠的化学式（写出具体的计算过程）．
（9）若测得
| x |
| y |
生成的氧气没有全部和铜反应
生成的氧气没有全部和铜反应
（只写一种）．分析：（1）根据有气体生成的装置首先要检查装置的气密性进行解答；
（2）根据稀硫酸中含有水，所以过碳酸钠（化学式xNa2CO3?yH2O2）遇水易分解为碳酸钠和过氧化氢，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，过氧化氢和二氧化锰混合生成水和氧气进行解答；
（3）根据加热需要酒精灯以及浓硫酸具有吸水性进行解答；
（4）根据步骤②通入一段时间N2的目的是将装置内的空气赶出，步骤③继续通入N2的目的是让生成的气体通过装置C和D，步骤④继续通入N2的目的是让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收进行解答；
（5）根据导管始终插入水中的目的是防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D以及氮气难溶于水进行解答；
（6）根据氧气和铜反应生成氧化铜进行解答；
（7）根据装置A不再有气泡生成时说明过碳酸钠完全反应进行解答；
（8）根据装置C增加的质量就是生成二氧化碳的质量、装置D增加的质量就是生成氧气的质量进行解答；
（9）根据测得
的值偏大说明可能是实验过程中测得二氧化碳的质量偏大或者是氧气的质量偏小进行解答．
（2）根据稀硫酸中含有水，所以过碳酸钠（化学式xNa2CO3?yH2O2）遇水易分解为碳酸钠和过氧化氢，稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，过氧化氢和二氧化锰混合生成水和氧气进行解答；
（3）根据加热需要酒精灯以及浓硫酸具有吸水性进行解答；
（4）根据步骤②通入一段时间N2的目的是将装置内的空气赶出，步骤③继续通入N2的目的是让生成的气体通过装置C和D，步骤④继续通入N2的目的是让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收进行解答；
（5）根据导管始终插入水中的目的是防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D以及氮气难溶于水进行解答；
（6）根据氧气和铜反应生成氧化铜进行解答；
（7）根据装置A不再有气泡生成时说明过碳酸钠完全反应进行解答；
（8）根据装置C增加的质量就是生成二氧化碳的质量、装置D增加的质量就是生成氧气的质量进行解答；
（9）根据测得
| x |
| y |
解答：解：（1）有气体生成的装置首先要检查装置的气密性；
故填：检查装置的气密性；
（2）稀硫酸中含有水，过碳酸钠（化学式xNa2CO3?yH2O2）遇水易分解为碳酸钠和过氧化氢，所以稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，过氧化氢和二氧化锰混合生成水和氧气，故向锥形瓶中滴加稀硫酸，产生的气体有二氧化碳和氧气，反应物中加入少量MnO2的作用是加快过氧化氢分解生成氧气的速率；
故填：二氧化碳和氧气；加快过氧化氢分解生成氧气的速率；
（3）加热需要酒精灯，所以全套装置缺少的玻璃仪器是酒精灯；浓硫酸具有吸水性，所以装置B作用是吸收气体中的水蒸气；
故填：酒精灯；吸收气体中的水蒸气；
（4）步骤②通入一段时间N2的目的是将装置内的空气赶出，步骤③继续通入N2的目的是让生成的气体通过装置C和D，步骤④继续通入N2的目的是让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收；
故填：将装置内的空气赶出；让生成的气体通过装置C和D；让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收；
（5）导管始终插入水中的目的是防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D；氮气难溶于水，所以判断氮气通入速率的现象是看试管中冒出气泡的快慢；
故填：防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D；是看试管中冒出气泡的快慢；
（6）氧气和铜反应生成氧化铜，反应的化学方程式为2Cu+O2
2CuO，实验前后现象为红色的铜丝变为黑色；故填：2Cu+O2
2CuO；红色的铜丝变为黑色；
（7）当装置A不再有气泡生成时说明过碳酸钠完全反应；故填：装置A不再有气泡生成；
（7）装置C增加的质量就是生成二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量=
=0.2mol，装置D增加的质量就是生成氧气的质量，氧气的物质的量=
=0.15mol，设生成0.2mol二氧化碳需要碳酸钠的物质的量为x，生成0.15mol氧气需要过氧化氢的物质的量为y．
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
1 1
x 0.2mol
x=0.2mol
2H2O2
2H2O+O2↑
2 1
y 0.15mol
y=0.3mol
所以碳酸钠和过氧化氢的物质的量之比=0.2mol：0.3mol=2：3，故过碳酸钠的化学式2Na2CO3?3H2O2；
故填：2Na2CO3?3H2O2；
（8）测得
的值偏大说明可能是实验过程中测得二氧化碳的质量偏大或者是氧气的质量偏小，所以原因可能是生成的氧气没有全部和铜反应．
故填：生成的氧气没有全部和铜反应．
故填：检查装置的气密性；
（2）稀硫酸中含有水，过碳酸钠（化学式xNa2CO3?yH2O2）遇水易分解为碳酸钠和过氧化氢，所以稀硫酸和碳酸钠反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，过氧化氢和二氧化锰混合生成水和氧气，故向锥形瓶中滴加稀硫酸，产生的气体有二氧化碳和氧气，反应物中加入少量MnO2的作用是加快过氧化氢分解生成氧气的速率；
故填：二氧化碳和氧气；加快过氧化氢分解生成氧气的速率；
（3）加热需要酒精灯，所以全套装置缺少的玻璃仪器是酒精灯；浓硫酸具有吸水性，所以装置B作用是吸收气体中的水蒸气；
故填：酒精灯；吸收气体中的水蒸气；
（4）步骤②通入一段时间N2的目的是将装置内的空气赶出，步骤③继续通入N2的目的是让生成的气体通过装置C和D，步骤④继续通入N2的目的是让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收；
故填：将装置内的空气赶出；让生成的气体通过装置C和D；让生成的二氧化碳和氧气全部被装置C和D吸收；
（5）导管始终插入水中的目的是防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D；氮气难溶于水，所以判断氮气通入速率的现象是看试管中冒出气泡的快慢；
故填：防止空气碳中二氧化和氧气进入装置C和D；是看试管中冒出气泡的快慢；
（6）氧气和铜反应生成氧化铜，反应的化学方程式为2Cu+O2
| ||
| ||
（7）当装置A不再有气泡生成时说明过碳酸钠完全反应；故填：装置A不再有气泡生成；
（7）装置C增加的质量就是生成二氧化碳的质量，二氧化碳的物质的量=
| 208.8g-200g |
| 44g/mol |
| 254.8g-250g |
| 32g/mol |
Na2CO3+H2SO4═Na2SO4+H2O+CO2↑
1 1
x 0.2mol
x=0.2mol
2H2O2
| ||
2 1
y 0.15mol
y=0.3mol
所以碳酸钠和过氧化氢的物质的量之比=0.2mol：0.3mol=2：3，故过碳酸钠的化学式2Na2CO3?3H2O2；
故填：2Na2CO3?3H2O2；
（8）测得
| x |
| y |
故填：生成的氧气没有全部和铜反应．
点评：本题主要考查学生运用所学化学知识综合分析和解决实际问题的能力．增加了学生分析问题的思维跨度，强调了学生整合知识的能力．
练习册系列答案
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过碳酸钠是一种多用途的新型氧系漂白剂，化学式可表示为aNa2CO3?bH2O2现将一定质量的过碳酸钠粉末溶于水配成稀溶液，再向其中加入适量二氧化锰粉末，充分反应后生成0.96g气体．反应后的混合物经过滤、洗涤后，将滤液和洗涤液混合并加水配成100g溶液A．现向三份质量为50g某浓度的稀硫酸中分别逐滴滴入溶液A，边滴边振荡，充分反应后，测得实验数据如下表所示：
求：（1）稀硫酸的溶质质量分数为 ．
（2）过碳酸钠的化学式为 ．
| 实验序号 | 1 | 2 | 3 |
| 滴加溶液A的质量/g | 5 | 10 | 15 |
| 生成气体的质量/g | 0.088 | 0.176 | 0.220 |
（2）过碳酸钠的化学式为
夏天到了，衣服上常会留下难以清洗的汗渍、果汁渍等．现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”（图1），宣称“含天然活性氧，能在瞬间去除洗衣粉难以除去的多种顽固污渍”．小强同学对这种“污渍爆炸盐”的化学成分非常感兴趣，对其化学成分进行探究．主要探究过程如下：
（1）提出问题
“污渍爆炸盐”的主要化学成分是什么？
（2）查阅相关资料
资料主要信息如下：过碳酸钠俗称固体双氧水，白色结晶颗粒．过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一．
（3）猜想
“污渍爆炸盐”的主要化学成分可能是过碳酸钠．
（4）设计与实验
小强同学设计的主要实验装置如图2所示．
请你运用初中所学知识，帮助小强同学完成下列实验报告．
（5）实验的初步结论
小强认为：“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，“污渍爆炸盐”的主要化学成分是过碳酸钠．
（6）我还想探究的问题过碳酸钠的化学式是怎样的呢？
根据化学反应方程式：X+H2O═Na2CO3+H2O2，推出X的化学式为 ．
（1）提出问题
“污渍爆炸盐”的主要化学成分是什么？
（2）查阅相关资料
资料主要信息如下：过碳酸钠俗称固体双氧水，白色结晶颗粒．过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，目前已成为世界上广泛应用的主要洗涤助剂之一．
（3）猜想
“污渍爆炸盐”的主要化学成分可能是过碳酸钠．
（4）设计与实验
小强同学设计的主要实验装置如图2所示．
请你运用初中所学知识，帮助小强同学完成下列实验报告．
| 序号 | 主要操作步骤 | 主要实验现象 | 化学反应方程式 | |
| ① | 在集气瓶中加入少量 |
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| ② | 打开分液漏斗a的活塞，放出适量溶液后，关闭活塞． | 生成大量无色气体． | ||
| 然后 |
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| 第②步操作得到的结论：“污渍爆炸盐”溶于水生成过氧化氢 | ||||
| ③ | 待②步反应停止后，打开分液漏斗b的活塞，放出适量溶液后，关闭活塞． | 生成大量无色气体． | ||
| 将生成的气体通入 |
验证生成气体的成分． | |||
| 第③步操作得到的结论：“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠 | ||||
小强认为：“污渍爆炸盐”溶于水生成碳酸钠和过氧化氢，“污渍爆炸盐”的主要化学成分是过碳酸钠．
（6）我还想探究的问题过碳酸钠的化学式是怎样的呢？
根据化学反应方程式：X+H2O═Na2CO3+H2O2，推出X的化学式为