Question

5．现在市场上出售一种“污渍爆炸盐”，宣称“含有过碳酸钠，能释放出活性氧，去除多种顽固污渍”．使用方法是将爆炸盐溶于40℃-60℃热水中，会使污渍像废旧建筑物被引爆一样，在瞬间被瓦解．某兴趣小组对这种“污渍爆炸盐”溶于水后产生的化学成分非常感兴趣，对其进行探究．
【提出问题】爆炸盐溶于水后生产了什么？
【查阅相关资料】过碳酸钠俗称固体双氧水，白色晶体颗粒．过碳酸钠易溶于水且能与水反应生成碳酸钠和一种强氧化性的物质．目前已成为世界广泛应斥的主要洗涤助剂之一．
【设计实验验证】设计实验装置如图B所示．
（1）在集气瓶中加入少量二氧化锰（黑色固体），在分液漏斗a中加入适量新配制的“污渍爆炸盐”的饱和水溶液，打开活塞，放出溶液后，关闭活塞．观察到产生大量气泡，然后将带火星的小木条接近导管口，观察到木条复燃，验证生成的气体是氧气．
结论：爆炸盐溶于水生成了过氧化氢．
（2）①待（1）中反应停止后，取少量反应后的溶液，测得pH＞7，请写出测溶液pH的方法是用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH．
②在分液漏斗b中加入适量稀盐酸，打开活塞，放出溶液后，关闭活塞．观察到产生大量气泡，将生成的气体通入澄清石灰水，现象是澄清石灰水变浑浊．验证生成的气体是二氧化碳．写出产生气体的反应方程式为Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）为什么爆炸盐在热水中洗涤效果更好？请你提出看法：温度越高，反应速率越快．

Answer 1

分析 （1）过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，碳酸钠能和盐酸反应生成二氧化碳气体，广口瓶中加入二氧化锰来催化过氧化氢分解，分液漏斗b中要加入稀盐酸来证明溶液中含有碳酸钠；
过氧化氢遇二氧化锰能分解生成氧气，所以可以用带火星的木条来检验打开分液漏斗a后产生的气体是不是氧气，来判断分液漏斗A中是否含有过氧化氢溶液；
（2）在验证了过氧化氢的存在之后，为了更充分的说明含有碳酸钠，所以要滴加稀盐酸来观察现象然后得出是否含有碳酸钠．
（3）温度越高，反应速率越快．

解答 解：（1）根据题给条件可知，过碳酸钠溶于水时，分解生成碳酸钠和过氧化氢，碳酸钠能和盐酸反应生成二氧化碳气体，由于在广口瓶中已经加入了黑色固体，该黑色固体很明显就是二氧化锰，所以分液漏斗b中要加入稀盐酸来证明溶液中含有碳酸钠；打开分液漏斗a后，产生了大量的气体，猜想可能是氧气，所以可以用带火星的木条来进行检验，结果带火星的木条复燃，说明该气体是氧气，进一步说明了分液漏斗a中含有过氧化氢溶液；
（2）①用pH试纸测定未知溶液的pH时，正确的操作方法为用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH．
②等反应完全后打开分液漏斗b，此时将产生的气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则说明生成了碳酸钠，进而说明在分液漏斗a的溶液中含有碳酸钠；碳酸钠能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，化学方程式为NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
（3）温度越高，反应速率越快故爆炸盐在热水中洗涤效果更好；
故答案为：（1）二氧化锰；木条复燃；过氧化氢；
（2）①用玻璃棒蘸取少量待测液滴在干燥的pH试纸上，与标准比色卡对比来确定pH；
②澄清石灰水；澄清石灰水变浑浊；Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑；
（3）温度越高，反应速率越快．【反思与评价】：Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．

点评 记住氧气和二氧化碳的检验方法，掌握过氧化氢和碳酸钠的性质，能够根据物质的性质来选择合适的方法来对物质加以验证，其中检验碳酸盐常用的方法是用稀盐酸和澄清石灰水．