题目内容

3．过碳酸钠（2Na2CO3•3H2O2）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂．某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：

已知：主反应 2Na2CO3（aq）+3H2O2（aq）?2Na2CO3•3H2O2（s）△H＜0
副反应 2H2O2=2H2O+O2↑50°C时　　2Na2CO3•3H2O2（s）　开始分解
请回答下列问题：
（1）步骤①的关键是控制温度，其措施有冷水浴、和缓慢滴加H2O2溶液．
（2）在滤液X中加入适量NaCl固体可析出过碳酸钠，原因是增大钠离子浓度、降低产品的溶解度（盐析作用）．
（3）步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是洗去水份，利于干燥．
（4）下列物质中，会引起过碳酸钠失效的有AB．
A、Na2S    B、FeCl3    C、Na2SiO3    D、NaHCO3
（5）如果以单位质量的氧化剂所得到的电子数来表示消毒效率，那么，ClO2、H2O2、Cl2三种消毒杀菌剂的消毒效率由大到小的顺序是ClO2＞H2O2＞Cl2．
（6）设计下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的是（　　）
A、取等量的白色粉末滴加等浓度的盐酸，比较产生气泡的快慢
B．分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少
C．分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成
D．分别将等量的白色粉末用如图2装置进行实验，比较澄清石灰水是否变混浊

分析 双氧水和碳酸钠混合控制温度发生反应2Na2CO3 （aq）+3H2O2 （aq）?2Na2CO3•3H2O2（s），静置过滤得到固体2Na2CO3•3H2O2，将固体洗涤、干燥得到较纯净的2Na2CO3•3H2O2；
（1）温度过高时过碳酸钠分解导致其产率过低，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：可以搅拌冷却，让反应速率减小，缓慢滴加H2O2溶液；
（2）溶液X中含有溶解的过碳酸钠，钠离子浓度越大，过碳酸钠的溶解度越小；
（3）过碳酸钠难溶于乙醇，水和乙醇互溶；
（4）过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有双氧水的性质，催化剂、还原性物质易促进过碳酸钠反应而导致失效；
（5）计算获得1mol电子需要ClO2、H2O2、Cl2的质量，质量越小消毒效率越高；
（6）A．等量的碳酸氢钠与等体积、等浓度的盐酸反应快些；
B．碳酸钠和碳酸氢钠在等温时的溶解度的不同，碳酸氢钠的溶解度较小；
C．Na2CO3和NaHCO3均可与澄清石灰水反应产生白色沉淀；
D．加热碳酸氢钠分解放出CO2与澄清石灰水生成沉淀，碳酸钠加热不易分解．

解答 解：双氧水和碳酸钠混合控制温度发生反应2Na2CO3 （aq）+3H2O2 （aq）?2Na2CO3•3H2O2（s），静置过滤得到固体2Na2CO3•3H2O2，将固体洗涤、干燥得到较纯净的2Na2CO3•3H2O2；
（1）制备过碳酸钠是放热反应，反应过程中放出的热量使温度升高，温度过高会导致过碳酸钠分解，从而降低其产率，反应在较低温度下进行，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；缓慢滴加H2O2溶液等；
（2）加入氯化钠固体，钠离子浓度增大，降低了过碳酸钠的溶解度，可以析出过碳酸钠，
故答案为：增大钠离子浓度、降低产品的溶解度（盐析作用）；
（3）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，
故答案为：洗去水份，利于干燥；
（4）过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有双氧水的性质，FeCl3能作双氧水分解的催化剂，亚硫酸钠具有还原性，能被过碳酸钠氧化，碳酸氢钠和硅酸钠都不与过碳酸钠反应，故选：AB；
（5）Cl元素最终转化为氯离子，过氧化氢转化为水，获得1mol电子，需要ClO2的质量为$\frac{1mol}{4-（-1）}$×68.5g/mol=13.7g，需要H2O2的质量为$\frac{1mol}{2}$×34g/mol=17g，需要Cl2的质量为$\frac{1mol}{2}$×71g/mol=35.5g，故消毒效率：ClO2＞H2O2＞Cl2，
故答案为：ClO2；H2O2；Cl2；
（6）A．等量的碳酸氢钠与等体积、等浓度的盐酸反应快些，可鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，故A正确；
B．碳酸氢钠的溶解度较小，分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少，可以鉴别二者，故B正确；
C．Na2CO3和NaHCO3均可与澄清石灰水反应产生白色沉淀，故加入澄清石灰水比较是否有沉淀生成的方法不能鉴别两白色粉末，故C错误；
D．加热碳酸氢钠分解放出CO2与澄清石灰水生成沉淀，碳酸钠加热不易分解，可以进行鉴别，故D正确，
故选：C．

点评 本题考查制备实验方案设计、氧化还原反应计算、物质鉴别方案等，侧重考查学生分析能力及知识迁移、基本操作能力，题目难度中等．

练习册系列答案
相关题目
11．在不同温度下，水溶液中c（H+）与c（OH-）有如图所示关系．下列条件关于离子共存说法中正确的是（　　）
A．a点对应的溶液中大量存在：Fe3+、Na+、SO42-、Cl-
B．b点对应的溶液中大量存在：Fe2+、Cl-、NO3-、Na+
C．c点对应的溶液中大量存在：Ba2+、Cl-、Na+、Br-
D．d点对应的溶液中大量存在：Cu2+、K+、SO42-、NO3-
12．下列说法与事实不符合的是（　　）
A．酯类化合物存在于许多水果中
B．大量含磷的生活污水排放有利于自然水体中鱼类的繁衍
C．碘化银可用于人工降雨
D．使用含碘食盐可以预防“大脖子病”
9．酒石酸的结构简式如图所示，它是葡萄酒中主要的有机酸之一，其主要用途是作饮料添加剂．写出酒石酸的分子式C4H6O6．
16．比较Al和Mg这两种金属强弱性的方法是（　　）
A．比较这两种元素的单质的硬度和熔点
B．在氯化铝和氯化镁的溶液中分别滴加过量的氢氧化钠溶液
C．将打磨过的镁带和铝片分别和热水作用，并滴入酚酞溶液
D．将空气中放置已久的这两种元素的单质分别和热水作用
8．某小组利用如图装置，用苯与溴在FeBr3催化作用下制备溴苯：

反应剧烈进行，烧瓶中有大量红棕色蒸气，锥形瓶中导管口有白雾出现，蒸馏水逐渐变成黄色．反应停止后按 如下流程分离产品：

已知：
 沸点℃密度g/cm3溶解性
溴593.119水中溶解度小，易溶于有机溶剂
苯800.8765难溶于水，与有机溶剂互溶
溴苯1561.50难溶于水，与有机溶剂互溶
（1）操作Ⅰ为过滤，操作Ⅱ为蒸馏． 
（2）“水洗”、“NaOH溶液洗”需要用到的玻璃仪器是分液漏斗、烧杯． 
（3）“水洗”主要目的是除去FeBr3，“NaOH溶液洗”主要目的是除去Br2．
（4）锥形瓶中蒸馏水变黄的原因是溶解了从烧瓶中挥发出的溴． 
（5）已知苯与溴发生的是取代反应，推测反应后锥形瓶中液体含有的两种大量离子是Br-、H+，请设计实验方案验证你的推测．（限选试剂：镁条、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水）
序号实验步骤预期现象结论
1将锥形瓶中液体转入分液漏斗，加入适量四氯化碳，振荡后分液．分别取少量上层无色溶液于试管A、B中  
2  锥形瓶中液体含大量
Br-
3  锥形瓶中液体含大量
H+ 
15．背景材料：
①浙大研制的石墨烯弹性气凝胶（又名碳海绵）入选2013年度世界最轻固体材料
②2014年11月上旬北京APEC峰会期间，政府重拳整治雾霾，蓝天重现
③中科大最近成功发现了一种新的铁基超导材料 （Li0.8Fe0.2）OHFeSe（Se呈-2价）
④瑞典皇家理工学院（KTH）的研究人员已经成功的构建出了一种使水快速分解成氧气的分子催化剂．
下列说法不正确的是（　　）
A．石墨烯弹性气凝胶可用作处理海上原油泄漏的吸油材料
B．雾霾中含有大量的PM2.5，PM2.5又称为“细颗粒物”，它容易附着有毒有害物质，尤其是重金属，对人体造成危害
C．新的铁基超导材料中Fe的化合价呈+2、+3价
D．该分子催化剂可将一次能源太阳能直接转化成二次能源
12．电解尿素[CO（NH2）2]的碱性溶液制氢的装置示意图如图（电解池中隔膜仅阻止气体通过，a、b极均为惰性电极）．下列说法正确的是（　　）
A．电解时，b极是阴极放出H2，发生氧化反应
B．溶液中OH-逐渐向b极移动
C．电解时，a极的电极反应式为：CO（NH2）2+8OH--6e═CO32-+N2↑+6H2O
13．下列有机物名称中，符合系统命名法的是（　　）
A．1，2，3-丙三醇B．1-甲基-5-乙基苯
C．3-甲基-2-乙基戊烷D．2-甲基-1，3-丁二烯

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网