Question

用纯碱和双氧水混合可制作新型液体洗涤剂（2Na₂CO₃?3H₂O₂），它具有杀菌消毒去油污的能力且不会污染水源．
（1）检验这种新型洗涤剂中金属阳离子的操作和现象是

 

（2）这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的CN^-转化为无毒物的同时生成NH₃，写出该反应的离子方程式

 

（3）如果配制洗涤剂的水中含有铁离子，不仅会削弱洗涤剂的去污能力，甚至会完全失去杀菌作用．试分析其中可能的原因（写出其中一种即可，用离子方程式和简要文字表述）

 

（4）某化学学习小组为了定性探究铁离子对这种新型洗涤剂的不良影响，取该洗涤剂100mL，加入25gFeCl₃固体，产生大量无色无味气体，用贮气瓶收集气体．请选用下列试剂和实验用品完成气体成分的探究过程：0.10mol?L^-1NaOH溶液、8.0mol?L^-1NaOH溶液、澄清石灰水、0.10mol?L^-1KMnO₄溶液、BaCl₂稀溶液、品红溶液、蒸馏水、木条、酒精灯、火柴、洗气瓶．
①提出假设：对该气体成分提出合理假设．
假设1：气体是O₂．
假设2：气体是CO₂．
假设3：气体是

 

②设计方案：设计实验方案证明你的假设，在下表中完成实验步骤、预期现象和结论．

实验步骤	预期现象和结论
将气体依次通入盛有   的洗气瓶中，并

Answer 1

考点：探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质

专题：实验设计题

分析：（1）含有钠元素的物质焰色反应呈现黄色，可以检验钠元素的存在；
（2）根据题目信息：双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH₃来书写；
（3）铁离子会加速H₂O₂分解，三价铁离子和碳酸根的水解双促进；
（4）根据二氧化碳和氧气的化学性质对气体进行检验：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，氧气能使木条复燃．

解答： 解：（1）含有钠元素的物质焰色反应呈现黄色，检验物质中是否含有钠离子的方法：用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，
故答案为：用洁净的铂丝蘸取洗涤剂在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色；
（2）由这种洗涤剂中的双氧水可以将废水中的氰化物转化为无毒物同时生成NH₃，结合原子守恒和电荷守恒可知反应的离子方程式为H₂O₂+CN^-+H₂O=HCO₃^-+NH₃，
故答案为：H₂O₂+CN^-+H₂O=HCO₃^-+NH₃；
（3）双氧水因具有氧化性而具有杀菌消毒能力，但是2H₂O₂═2H₂O+O₂，铁离子会加速H₂O₂分解，使洗涤剂失去杀菌作用，此外，三价铁离子和纯碱中的碳酸根的水解双促进，既②2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑使洗涤剂失去去污能力，
故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑，铁离子会加速H₂O₂分解，使洗涤剂失去杀菌作用；2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，Fe³⁺与CO₃^2-水解相互促进，使洗涤剂失去去污能力；
（4）①根据实验假设1和假设2，可知假设3是CO₂和O₂，
②可以用澄清石灰水来检验二氧化碳的存在，若石灰水变浑浊说明含二氧化碳，否则不含；用带火星的木条检验氧气的存在，若带火星的木条复燃，则含氧气，否则不含，
故答案为：CO₂和O₂；

实验步骤	预期现象和结论
将气体依次通入盛有澄清石灰水、8.0mol?L-1NaOH溶液的洗气瓶中，并将带火星的木条放在最后一个洗气瓶的出口处	若澄清石灰水不变浑浊，木条复燃，则假设1成立； 若澄清石灰水变浑浊，木条不复燃，则假设2成立； 若澄清石灰水变浑浊，木条复燃，则假设3成立

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点评：本题考查碳酸钠的性质及鉴别，涉及氧化还原、水解原理及探究实验等，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及物质检验为解答的关键，侧重分析与实验能力的综合考查，题目难度不大．