题目内容

过碳酸钠是一种有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MnO₂粉末，充分反应后生成672mL气体（标准状况）．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100mL溶液A．现向三份体积为10mL、浓度为cmol/L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：
实验序号 Ⅰ Ⅱ Ⅲ
滴加溶液A的体积/mL 10.0 20.0 30.0
生成气体的体积/mL（标准状况） 89.6 179.2 224
（1）计算稀硫酸的物质的量浓度．
（2）通过计算确定过碳酸钠的化学式．
（3）工业上常以所含活性氧的质量分数[w（活性氧）= $数学公式$ ×100%]来衡量过碳酸钠产品的优劣，13%以上者为优等品．现将0.2g某厂家生产的过碳酸钠样品（所含杂质不参与后面的氧化还原反应）溶于水配成溶液，加入15.0mL 1mol/L硫酸，再加入足量KI，摇匀后置于暗处，充分反应后，加入少量淀粉试液，用0.1mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定到蓝色恰好消失时，共消耗30.00mL，试计算判断该样品是否为优等品．（已知：2Na₂S₂O₃+I₂→Na₂S₄O₆+2NaI）

解：（1）设稀硫酸的物质的量为x，
Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑
1 22.4L/mol
x 0.224L
$\text{[math]}$ = $\text{[math]}$
解之得：x=0.01mol，
稀硫酸的物质的量浓度为：C= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1 mol/L，
答：稀硫酸的物质的量浓度为1mol/L；
（2）n（O₂）= $\text{[math]}$ =0.03mol，n（H₂O₂）=0.06mol，由实验Ⅰ中数据可知，10mLA溶液中：n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=0.004 mol，所以100mLA中含有0.04molNa₂CO₃，n（Na₂CO₃）：n（H₂O₂）=0.04：0.06=2：3
所以化学式为2Na₂CO₃?3H₂O₂（用实验Ⅰ中数据也得分），
答：过碳酸钠的化学式为2Na₂CO₃?3H₂O₂；
（3）根据2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O，2Na₂S₂O₃+I₂→Na₂S₄O₆+2NaI可知：n（H₂O₂）= $\text{[math]}$ = $\text{[math]}$ =1.5×10^-3mol，
该过碳酸钠的活性氧的质量分数为： $\text{[math]}$ =12%＜13%，所以该样品不是优等品，
答：该样品不是优等品．
分析：（1）由图表可知，第三份稀硫酸完全反应，根据碳酸钠和稀硫酸反应的化学方程式以及生成的气体的体积即可计算出稀硫酸的物质的量，然后求出稀硫酸的物质的量浓度；
（2）分别求出碳酸钠和双氧水的物质的量即可；
（3）根据2I^-+H₂O₂+2H⁺=I₂+2H₂O，2Na₂S₂O₃+I₂→Na₂S₄O₆+2NaI可知n（H₂O₂）= $\text{[math]}$ ．
点评：本题考查根据化学方程式的计算，难度较大，注意弄清楚方程式中各物质的量的关系是解题的关键．