Question

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c  mol/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，测得实验数据如表所示：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加溶液A的体积/mL	5.0	10.0	15.0
生成气体的体积/mL（标准状况）	44.8	89.6	112

（1）稀硫酸的物质的量浓度c=

 

 mol/L．
（2）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）=

16n(H2O2)

m(样品)

×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33.00mL，试计算判断该样品是否为优等品．（已知：2Na₂S₂O₃+I₂═Na₂S₄O₆+2NaI）

Answer 1

考点：探究物质的组成或测量物质的含量,有关有机物分子式确定的计算

专题：实验探究和数据处理题,计算题

分析：（1）加入MnO₂粉末，充分反应后，经过过滤、洗涤后的溶液为碳酸钠溶液，由表中数据可知，硫酸体积不变，随碳酸钠溶液体积增大，生成二氧化碳气体的体积增大，Ⅰ、Ⅱ碳酸钠不足，由Ⅰ可知，生成二氧化碳44.8mL，消耗碳酸钠溶液的体积为5mL，Ⅱ、Ⅲ之间消耗5L碳酸钠溶液生成气体为112mL-89.6mL=22.4mL＜44.8mL，故Ⅲ中硫酸完全反应，碳酸钠有剩余，应根据Ⅲ计算硫酸的浓度，根据n=

V

Vm

计算二氧化碳的物质的量，根据方程式计算消耗硫酸的物质的量，再根据c=

n

V

计算硫酸的物质的量浓度；
（2）根据n=

V

Vm

计算氧气的体积，结合方程式计算H₂O₂的物质的量，根据Ⅰ中二氧化碳体积计算5mL溶液中碳酸钠的物质的量，进而计算100mL溶液中碳酸钠的物质的量，据此确定过碳酸钠的化学式；
（3）据题意可得：n（H₂O₂）=n（Na₂S₂O₃）×

1

2

=0.1mol/L×0.033L×

1

2

=1.65×10^-3mol，依据活性氧的质量分数[w（活性氧）=

16n(H2O2)

m(样品)

×100%]计算过碳酸钠的活性氧的质量分数．

解答： 解：（1）加入MnO₂粉末，充分反应后，经过过滤、洗涤后的溶液为碳酸钠溶液，由表中数据可知，硫酸体积不变，随碳酸钠溶液体积增大，生成二氧化碳气体的体积增大，Ⅰ、Ⅱ碳酸钠不足，由Ⅰ可知，生成二氧化碳44.8mL，消耗碳酸钠溶液的体积为5mL，Ⅱ、Ⅲ之间消耗5L碳酸钠溶液生成气体为112mL-89.6mL=22.4mL＜44.8mL，故Ⅲ中硫酸完全反应，碳酸钠有剩余，应根据Ⅲ计算硫酸的浓度，则：n（CO₂）=

0.112L

22.4L/mol

=0.005mol，由Na₂CO₃+H₂SO₄=Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，可知n（H₂SO₄）=n（CO₂）=0.005mol，故c（H₂SO₄）=

0.005mol

0.01L

=0.5mol/L，
故答案为：0.5；
（2）n（O₂）=

0.672L

22.4L/mol

=0.03mol
n（H₂O₂）=0.06mol
由实验Ⅰ中数据可知，5mLA溶液中：
n（Na₂CO₃）=n（CO₂）=

0.0448L

22.4L/mol

=2×10-3mol
所以100mLA中含有20×2×10^-3=0.04mol
n（Na₂CO₃）：n（H₂O₂）=0.04：0.06=2：3
所以化学式为2Na₂CO₃?3H₂O₂；
答：碳酸钠的化学式为：2Na₂CO₃?3H₂O₂；
（3）据题意可得：n（H₂O₂）=n（Na₂S₂O₃）×

1

2

=0.1mol/L×0.033L×

1

2

=1.65×10^-3mol，
该过碳酸钠的活性氧的质量分数为：

1.65×10-3 2 ×32

0.2

×100%=13.2%＞13%；
所以该过碳酸钠样品为优等品；
答：该样品是为优等品．

点评：本题考查混合物的有关计算，根据数据判断反应过量问题是关键，侧重考查学生对实验数据的分析处理能力，注意产生二氧化碳的反应是碳酸钠与硫酸反应，难度较大．