Question

不久前，一则“食用撒了鱼浮灵的鱼虾可能致癌”的微博在网上热传．“鱼浮灵”的化学成分实为过碳酸钠，使用不当会让鱼损伤，过碳酸钠本身无毒无害，对人体不会有危害．过碳酸钠，俗称固体双氧水，化学式为2Na₂CO₃?3H₂O₂，是一种无机盐，是白色颗粒状粉末，可以分解为碳酸钠和过氧化氢．某探究小组制备过碳酸钠并测定样品中H₂O₂的含量，其制备流程和装置示意图如图1：

已知：50℃时   2Na₂CO₃?3H₂O₂ （s） 开始分解
主反应 2Na₂CO₃ （aq）+3H₂O₂ （aq）?2Na₂CO₃?3H₂O₂ （s）△H＜0
副反应 2H₂O₂=2H₂O+O₂↑
滴定反应  6KMnO₄+5（2Na₂CO₃?3H₂O₂）+19H₂SO₄═3K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O
根据以上信息回答下列问题：
（1）推测图2中支管的作用可能是

 

．
（2）步骤①的关键是控制温度，结合装置图归纳其措施有

 

、

 

和

 

．
（3）在滤液X中加入适量NaCl固体或无水乙醇均可析出过碳酸钠，原因是

 

．
（4）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是

 

．
（5）测定样品中H₂O₂的质量分数的方法是：准确称取0.2000g过碳酸钠样品于250mL 锥形瓶中，加50mL 蒸馏水溶解，再加50mL 2.000mol?L^-1 H₂SO₄ （H₂SO₄过量），用0.002000mol?L^-1 KMnO₄ 标准溶液滴定至终点时消耗30.00mL．
①滴定前，滴定管需用KMnO₄标准溶液润洗2～3次，润洗的操作方法是：关闭酸式滴定管活塞，向滴定管中注入少量KMnO₄标准

 

．
②上述样品中H₂O₂的质量分数计算表达式为

 

（只列出算式，不作任何运算！H₂O₂的式量为34.00）．

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,钠的重要化合物

专题：实验探究和数据处理题

分析：（1）根据化学方程式2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，有气体生成导致压强改变，应考虑压强；
（2）反应温度较低，控制温度可迁移苯与硝酸反应的温度控制方法；还可以搅拌冷却；让反应速率减小，缓慢滴加H₂O₂溶液 
（3）从溶解度方面考虑；
（4）根据无水乙醇的物理性质判断；
（5）①润洗时要注意两个要点，一是倾斜转动，二是打开活塞将润洗液从下端放出；
②结合反应方程式计算H₂O₂的质量分数．

解答： 解：（1）化学方程式2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，有气体生成导致压强增大，不利于利于液体流下，如不及时平衡压强，容易产生实验事故，所以支管有平衡压强的作用，故答案为：平衡压强，便于溶液顺利滴下；
（2）反应温度较低，控制温度可迁移苯与硝酸反应的温度控制方法，即水浴法；搅拌也可以控制温度，所以还可用磁力搅拌的方法；让反应速率减小控制温度，所以可用缓慢滴加H₂O₂溶液的方法，故答案为：冷水浴；磁力搅拌；缓慢滴加H₂O₂溶液； 
（3）加入氯化钠固体或无水乙醇，降低了过碳酸钠的溶解度，故答案为：降低产品的溶解度（盐析作用或醇析作用）；
（4）无水乙醇能和水互溶，且极易挥发，所以选用无水乙醇洗涤，所以其目的是：洗去水份，利于干燥，减少固体因溶解而损失，
故答案为：洗去水份，利于干燥，减少固体因溶解而损失；
（5）①润洗时要注意两个要点，一是倾斜转动，二是打开活塞将润洗液从下端放出，具体操作为：关闭酸式滴定管活塞，向滴定管中注入少量KMnO₄标准，倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁，然后打开活塞将润洗液从下端放出，故答案为：倾斜转动滴定管润洗整个滴定管内壁，然后打开活塞将润洗液从下端放出；
②设过氧化氢的质量分数为x．
根据方程式 6KMnO₄+5（2Na₂CO₃?3H₂O₂）+19H₂SO₄=3K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O
找出KMnO₄、2Na₂CO₃?3H₂O₂、H₂O₂的关系式
         6KMnO₄--5（2Na₂CO₃?3H₂O₂）--15H₂O₂
          6mol                     15×34g
   0.00200mol/L×30.00×10^-3 L      0.2000g×x
        x=

0.00200mol/L×30.00×10-3L× 15 6 ×34g/mol

0.2000g

×100%，
故答案为：

0.00200mol/L×30.00×10-3L× 15 6 ×34g/mol

0.2000g

×100%．

点评：本题考查了制备实验过程的分析判断，装置图的分析应用，注意过碳酸钠的组成和混合物中成分的质量分数计算方法，题目难度中等．