Question

8．“鱼浮灵”主要成分是过碳酸钠（xNa₂CO₃•yH₂O₂）．俗称固体双氧水．某兴趣小组对其进行以下探究：
【实验探究一】过碳酸钠的性质探究
（1）取少量“鱼浮灵”于试管中，加适量的水，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．将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明有O₂（填化学式）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的石灰水中，出现浑浊现象，说明有二氧化碳生成．写出二氧化碳与澄清石灰水反应的化学方程式CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
结论：过碳酸钠具有Na₂CO₃和双氧水的双重化学性质．
【实验探究二】“鱼浮灵”样品的组成测定
利用如图所示装置进行“鱼浮灵”样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：①活性氧含量是指样品中能转化为氧气的氧元素的质量分数．“鱼浮灵”中活性氧含量≥13.0%是一等品，13.0＞活性氧含量≥10.5%是合格品．②过碳酸钠能与酸反应放出二氧化碳和氧气．

（3）实验前先缓慢通入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．实验前先缓慢通入N₂一段时间的目的是排出空气，避免产生误差．
（4）装置B的作用ab（填字母代号）．
a．除去气体中水蒸气    b．便于观察和控制气流速度
（5）若没有装置E，会导致x：y的值偏大（填“偏大”或“偏小”）．
（6）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13.3%（计算结果精确到0.1%）；属于一等品（填“一等品”或“合格品”）；x：y=2：3．

Answer 1

分析 【实验探究一】（1）根据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分析；
（2）根据二氧化碳能使带澄清石灰水变浑浊，石灰水中的氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，写出反应的化学方程式；
【实验探究二】（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）装置B的作用是干燥气体，防止水分进入D装置使测定值偏大；同时便于观察和控制气流速度以使反应充分进行；
（5）根据E的作用是：防止空气中的二氧化碳进入D装置，否则会使碳酸钠相对含量偏大，影响x：y的比值；
（6）C装置中铜网增重1.2g，则说明生成氧气的质量为1.2g，由氧气质量可计算产品中活性氧含量及过氧化氢质量；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，质量比等于相对分子质量之比计算x与y的比值．

解答 解：【实验探究一】（1）向试管中加入少量MnO₂粉末，产生大量气泡．将带火星的木条伸入试管，木条复燃，说明有O₂生成，故答案为：O₂；
（2）结论有二氧化碳生成，氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应的化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．故答案为：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
【实验探究二】（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；故答案为：排出空气，避免产生误差；
（4）装置B的作用是干燥气体，防止水分进入D装置使测定值偏大；同时便于观察和控制气流速度以使反应充分进行；故答案为：ab；
（5）E的作用是：防止空气中的二氧化碳进入D装置，会使碳酸钠相对含量偏大，而不影响过氧化氢的质量，导致x：y的值偏大；故答案为：偏大；
（6）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$\frac{1.2g}{9g}$×100%=13.3%大于13%，属于一等品；
C装置中铜网增重1.2g，则说明生成氧气的质量为1.2g，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：13.3；一等品；2：3．

点评 本题属于信息题的考查，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．