Question

3．“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠（xNa₂CO₃•yH₂O₂），俗称固体双氧水．兴趣小组对其进行以下探究：
【性质探究】
（1）取少量“鱼浮灵”于试管中加水，有持续细小气泡缓慢放出；向试管中加入少量MnO₂粉末，产生大量气泡．将复燃，说明有O₂生成．
（2）取实验（1）中上层清液，测得溶液pH＞7；向溶液中滴加足量稀盐酸，产生大量气泡；将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象，说明有CO₂生成．
结论：过碳酸钠具有Na₂CO₃和H₂O₂的双重化学性质．
【组成测定】为了测定某鱼浮灵样品中活性氧含量（说明：活性氧含量是指产品中能转化为O₂的氧元素的质量分数），某活动小组取10克样品，利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa₂CO₃•yH₂O₂）组成的测定（杂质对测定无影响）．
【查阅资料】过碳酸钠能与酸反应放出CO₂和O₂．

（3）实验前先缓慢通N₂一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应；继续缓慢通N₂，其目的是使残留在装置中的气体全部被吸收．
（4）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，会导致x：y的值偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（5）实验测得C装置中铜网增重1.2g，D装置增重2.2g．该产品中活性氧含量为12%%．x：y=2：3．

Answer 1

分析 （1）二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂，氧气能使带火星的木条复燃；
（2）二氧化碳能使带澄清石灰水变浑浊，此反应可检验二氧化碳的存在；
（3）实验前通氮气是为了除去装置内的空气，以防测定值偏高；实验后还要继续通氮气是为了使残留在装置中的气体全部被吸收；
（4）若先滴入稀硫酸，后加热铜网，将使部分氧气散逸，计算时过氧化氢相对含量偏小，碳酸钠相对含量偏大，导致x：y的值偏大；
（5）C装置中铜网增重1.2g，则说明生成氧气的质量为1.2g，氧气质量占样品的百分数（活性氧含量）为12%；由氧气质量可计算过氧化氢质量为2.55g；D装置增重2.2g说明生成二氧化碳2.2g，计算反应的碳酸钠质量为5.3g，则可得：106x：34y=5.3g：2.55g，故解得x：y=2：3．

解答 解：（1）由结论“说明有O₂生成”，再根据：氧气能使带火星的木条复燃，则填复燃；
（2）根据题目中信息“将产生的气体通入澄清石灰水中，出现浑浊现象”，再根据：二氧化碳能使带澄清石灰水变浑浊，则此题结论为有 CO₂（或二氧化碳）生成．
（3）实验前通氮气一段时间，加热铜网至红热后，再缓慢滴入过量稀硫酸，直至A中样品完全反应是为了除去装置内的氧气，以防测定值偏高；实验后还要继续通氮气是为了使残留在装置中的气体全部被装置吸收；
（4）根据【组成测定】利用如图装置进行产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa₂CO₃•yH₂O₂）组成的测定．若先滴入稀硫酸，后加热铜网，将使部分氧气散逸，计算时过氧化氢相对含量偏小，碳酸钠相对含量偏大，导致x：y的值偏大；
（5）C装置中铜网增重1.2g，则说明生成氧气的质量为1.2g，氧气质量占样品的百分数（活性氧含量）为$\frac{1.2g}{10g}$×100%=12%；
因为生成氧气的质量为1.2g，则设需要过氧化氢的质量为x．
2H₂O₂～O₂↑
68           32
x            1.2g
则$\frac{68}{x}=\frac{32}{1.2g}$
解得x=2.55g，故由氧气质量可计算过氧化氢质量为2.55g．
因为D装置增重2.2g说明生成二氧化碳2.2g，则设需要碳酸钠质量为y．
Na₂CO₃～CO₂↑
106            44
y              2.2g
则$\frac{106}{y}=\frac{44}{2.2g}$
解得y=5.3g，故计算反应的碳酸钠质量为5.3g，
根据“产品中活性氧含量测定和过碳酸钠（xNa₂CO₃•yH₂O₂）组成”，则可得：106x：34y=5.3g：2.55g，故解得x：y=2：3．
故答案为：
（1）复燃；（2）CO₂（或二氧化碳）；
（3）使残留在装置中的气体全部被吸收；
（4）偏大；
（5）12%；2：3．

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．