過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)療、造紙等。某興趣小組展開了深入的學(xué)習(xí):
【資料卡片】:
Ⅰ、制備研究:下圖是制備過碳酸鈉的工藝流程。
請回答問題:
(1)反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 ;
(2)生產(chǎn)中,反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進(jìn)行,原因是 ;
(3)生產(chǎn)過程中,需加入較多的NaCl,以便過碳酸鈉晶體析出,這是因?yàn)?u> 。
(4)操作A的名稱是 ,若在實(shí)驗(yàn)室完成此操作,需要的玻璃儀器是燒杯、 和 ;
(5)洗滌過碳酸鈉晶體最好選用 。
A.蒸餾水 B.無水酒精 C.飽和碳酸鈉溶液 D.飽和NaCl溶液
(6)母液可以循環(huán)使用,其中主要含有的溶質(zhì)是 和 ;
Ⅱ、純度測定:測定過碳酸鈉樣品(雜質(zhì)不溶于水)中2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置(部分儀器略去),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)步驟】:① ;②將過碳酸鈉樣品(2.20g)和少許黑色粉末均勻混合后置于裝置A中,在量筒中加滿水;③連接儀器,打開分液漏斗活塞,緩緩滴入水;④待裝置A中 時(shí),停止滴加水,并關(guān)閉活塞;⑤待量筒中水面不再變化時(shí),記錄其中水面刻度;⑥根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。
【實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理】:
(7)完善實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容:① 、④ ;
(8)實(shí)驗(yàn)中,水的作用是 ;黑色粉末能加快過碳酸鈉的分解速率,其自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變,可能是 (填化學(xué)式);
(9)實(shí)驗(yàn)中, ,則開始收集氣體;(2分)
A.剛開始出現(xiàn)氣泡時(shí) B.當(dāng)氣泡均勻連續(xù)出現(xiàn)時(shí)
C.若用帶火星木條放在導(dǎo)管口部,復(fù)燃時(shí)
(10)若量筒中收集到氣體的體積是224mL(通常情況下,氧氣的密度近似為1.43g·L—1。),計(jì)算過碳酸鈉樣品中2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[3分,Mr(2Na2CO3·3H2O2)=314、Mr(O2)=32] ;
【實(shí)驗(yàn)反思】:
(11)經(jīng)過討論,小組同學(xué)一致認(rèn)為測定結(jié)果偏大,可能原因是 ;
(12)量筒中長導(dǎo)管的作用是 ;
(13)有同學(xué)提出,裝置中原有空氣會(huì)使測定結(jié)果偏大。這種說法是否正確,如不正確,請說明理由。 ;
(14)經(jīng)過討論,小組同學(xué)一致認(rèn)為可用下述方案進(jìn)行測定。方案:將裝置A中剩余物過濾,洗滌濾渣,并將洗滌液并入濾液蒸發(fā)得無水固體1.39g。則樣品中2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 。
(15)根據(jù)資料卡片,你還能設(shè)計(jì)出什么方案測定樣品中2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)? 。(只需給出簡要的方案)
(1)2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2 (2)防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率
(3)過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,易析出晶體
(4)過濾 玻璃棒 漏斗 (5)B (6)NaCl Na2CO3(或H2O2)
(7)檢查氣密性 不再產(chǎn)生氣體時(shí) (8)溶解過碳酸鈉,利于其分解 MnO2(或CuO)
(9)A(2分)
(10)95.0%
(11)滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大
(12)起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時(shí),測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸)
(13)不正確,裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換 (注:理由敘述不正確不給分)
(14)93.6%(或93.5%)
(15)想方法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算(或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進(jìn)行測定)(其他合理答案也可得分)
解析試題分析:(1)根據(jù)制備過碳酸鈉的工藝流程圖可知,反應(yīng)器中的反應(yīng)物是Na2CO3溶液和H2O2溶液,生成物是制備的過碳酸鈉,故反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2。
(2)根據(jù)資料卡片可知,過碳酸鈉不穩(wěn)定,受熱、遇水易分解,故為了防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率,在生產(chǎn)中,反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進(jìn)行。
(3)根據(jù)題意分析,加入較多的NaCl,能使過碳酸鈉晶體析出,說明相同溫度下,過碳酸鈉在NaCl溶液中的溶解度,要比在水中的溶解度小,溶液容易達(dá)到過飽和狀態(tài)而有晶體析出。
(4)根據(jù)圖示可知,操作A是將母液和不溶于母液的晶體分離開來的操作,故為過濾;過濾需要過濾器,自然需要漏斗,同時(shí)還需要玻璃棒引流。
(5)由于過碳酸鈉不穩(wěn)定,遇水易分解,故洗滌過碳酸鈉晶體時(shí)不能涉及到水,所以最好選用無水酒精,故選B。
(6)根據(jù)圖示可知,為了能使過碳酸鈉晶體析出,向溶液中加入了大量的NaCl,故母液中一定含有NaCl,此外,該母液是Na2CO3的母液,即為Na2CO3的飽和溶液,故溶液中一定含有Na2CO3。
(7)①根據(jù)題意,要利用該裝置制取并收集氧氣,故需要裝置不能漏氣,所以反應(yīng)前要檢查裝置的氣密性;④當(dāng)A中不再產(chǎn)生氣體時(shí),說明過碳酸鈉已完全反應(yīng),則不需再加水。
(8)根據(jù)題意,過碳酸鈉不穩(wěn)定,遇水易分解,所以加水能促進(jìn)其分解,同時(shí)水能溶解過碳酸鈉,增大其與催化劑的接觸面,增加反應(yīng)的速率;
根據(jù)題意,黑色粉末能加快過碳酸鈉的分解速率,而其自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變,故該黑色粉末是該反應(yīng)的催化劑,故可能是MnO2(或CuO)。
(9)當(dāng)有氣泡產(chǎn)生時(shí),說明反應(yīng)已經(jīng)開始,故要立即收集。故選A
(10)根據(jù)公式計(jì)算,過碳酸鈉分解產(chǎn)生氧氣質(zhì)量=224mL×10—3×1.43g/L—1 = 0.32g;
設(shè)過碳酸鈉樣品中2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量為x
2(2Na2CO3·3H2O2) =4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑
628 96
x 0.32g
628:96=x:0.32g
解得x=2.09g
則樣品中,2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
(11)由于滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)一定的體積,故使得O2體積偏大。
(12)根據(jù)資料卡片可知,過碳酸鈉分解反應(yīng)過程中會(huì)放出熱量,故生成的氧氣會(huì)受熱膨脹,而當(dāng)反應(yīng)結(jié)束溫度降低至室溫時(shí),裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小,而此時(shí)由于長導(dǎo)管的開口已在水面以上,故可防止倒吸。
(13)不正確,因?yàn)檠b置中原有的空氣雖在反應(yīng)開始時(shí)被排入量筒,但由于壓強(qiáng)的原因,最后裝置中仍會(huì)保留一部分生成的氧氣,故相當(dāng)于裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換。
(14)根據(jù)資料可知,2(2Na2CO3·3H2O2) = 4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑,故完全反應(yīng)后的溶液中的溶質(zhì)是Na2CO3,所以將裝置A中剩余物過濾,洗滌濾渣(催化劑),并將洗滌液并入濾液蒸發(fā),得到的1.39g無水固體即為Na2CO3晶體的質(zhì)量。
設(shè)過碳酸鈉樣品中2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量為x
2(2Na2CO3·3H2O2) =4Na2CO3 + 6H2O + 3O2↑
628 424
x 1.39g
628:424=x:1.39g
解得x=2.06g
則樣品中,2Na2CO3·3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
(15)根據(jù)資料卡片可知,過碳酸鈉具有碳酸鈉的性質(zhì),故可加酸和其反應(yīng),并想辦法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算。
考點(diǎn):飽和溶液和不飽和溶液,過濾,書寫化學(xué)方程式,實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量,鹽的化學(xué)性質(zhì),根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計(jì)算
點(diǎn)評:對于驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)探究,要熟記物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律,根據(jù)給出的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析和探究,并通過觀察、記錄和分析的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,來驗(yàn)證該物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律等。
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1 | 取2g白色固體放入試管中,加入5mL水,充分振蕩. | 液體渾濁,有持續(xù)的細(xì)小氣泡冒出. | |
步驟2 | 向步驟1的試管中繼續(xù)滴加無色酚酞. | 無色酚酞變紅. | |
步驟3 | 繼續(xù)滴加 |
該漂白劑的成分不是過碳酸鈉. |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1 | 取2g白色固體放入試管中,加入20mL水,充分振蕩. | 液體渾濁, 有持續(xù)的細(xì)小氣泡冒出. |
|
步驟2 | 靜置,取步驟1的試管上層清液少許,滴加無色酚酞. | 無色酚酞變紅. | |
步驟3 | 該消毒劑的成分不是過碳酸鈉. |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟1 | 取2g白色固體放入試管中,加入5ml水,充分振蕩. | 液體渾濁, 有持續(xù)的細(xì)小氣泡冒出. |
|
步驟2 | 向步驟1的試管中繼續(xù)滴加無色酚酞. | 無色酚酞變紅. | |
步驟3 | 該消毒劑的成分不是過碳酸鈉. |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
1、過碳酸鈉具有碳酸鈉和過氧化氫的雙重性質(zhì),不穩(wěn)定,受熱、遇水易分解; 2、過碳酸鈉分解的化學(xué)方程式為2(2 Na2CO3?3 H2O2 )=4 Na2CO3+6 H2O+3O2↑ 3、H2O2分解放出熱量,Na2CO3受熱不分解;Ⅰ、制備研究:如圖1是制備過碳酸鈉的工藝流程. 請回答問題: (1)反應(yīng)器中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3?3H2O2 2Na2CO3+3H2O2═2Na2CO3?3H2O2 ;(2)生產(chǎn)中,反應(yīng)及干燥均需在較低溫度下進(jìn)行,原因是 防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率 防止過碳酸鈉分解,影響產(chǎn)量和產(chǎn)率 ;(3)生產(chǎn)過程中,需加入較多的NaCl,以便過碳酸鈉晶體析出,這是因?yàn)?!--BA--> 過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,易析出晶體 過碳酸鈉在NaCl溶液中溶解度較小,易析出晶體 .(4)操作A的名稱是 過濾 過濾 ,若在實(shí)驗(yàn)室完成此操作,需要的玻璃儀器是燒杯、玻璃棒 玻璃棒 和漏斗 漏斗 ;(5)洗滌過碳酸鈉晶體最好選用 B B .A.蒸餾水 B.無水酒精 C.飽和碳酸鈉溶液 D.飽和NaCl溶液 (6)母液可以循環(huán)使用,其中主要含有的溶質(zhì)是 NaCl NaCl 和Na2CO3(或H2O2) Na2CO3(或H2O2) ;Ⅱ、純度測定:測定過碳酸鈉樣品(雜質(zhì)不溶于水)中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù). 小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示實(shí)驗(yàn)裝置(部分儀器略去),并進(jìn)行實(shí)驗(yàn). [實(shí)驗(yàn)步驟]:① 檢查氣密性 檢查氣密性 ;②將過碳酸鈉樣品(2.20g)和少許黑色粉末均勻混合后置于裝置A中,在量筒中加滿水;③連接儀器,打開分液漏斗活塞,緩緩滴入水;④待裝置A中不再產(chǎn)生氣體 不再產(chǎn)生氣體 時(shí),停止滴加水,并關(guān)閉活塞;⑤待量筒中水面不再變化時(shí),記錄其中水面刻度;⑥根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算.[實(shí)驗(yàn)分析及數(shù)據(jù)處理]: (7)完善實(shí)驗(yàn)步驟的相關(guān)內(nèi)容:① 檢查氣密性 檢查氣密性 、④不再產(chǎn)生氣體 不再產(chǎn)生氣體 ;(8)實(shí)驗(yàn)中,水的作用是 溶解過碳酸鈉,利于其分解 溶解過碳酸鈉,利于其分解 ;黑色粉末能加快過碳酸鈉的分解速率,其自身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均不變,可能是MnO2(或CuO) MnO2(或CuO) (填化學(xué)式);(9)實(shí)驗(yàn)中, A A ,則開始收集氣體;A.剛開始出現(xiàn)氣泡時(shí) B.當(dāng)氣泡均勻連續(xù)出現(xiàn)時(shí) C.若用帶火星木條放在導(dǎo)管口部,復(fù)燃時(shí) (10)若量筒中收集到氣體的體積是224mL(通常情況下,氧氣的密度近似為1.43g?L-1.),計(jì)算過碳酸鈉樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)[Mr(2Na2CO3?3H2O2)=314、Mr(O2)=32] 95% 95% ;[實(shí)驗(yàn)反思]: (11)經(jīng)過討論,小組同學(xué)一致認(rèn)為測定結(jié)果偏大,可能原因是 滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大 滴入的水占據(jù)了錐形瓶內(nèi)的體積,使得O2體積偏大 ;(12)量筒中長導(dǎo)管的作用是 起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時(shí),測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸) 起緩沖作用,防止溫度降低至室溫時(shí),測量結(jié)果產(chǎn)生偏差(或防倒吸) ;(13)有同學(xué)提出,裝置中原有空氣會(huì)使測定結(jié)果偏大.這種說法是否正確,如不正確,請說明理由. 不正確,裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換 不正確,裝置中原有空氣和生成的O2等體積代換 ;(14)經(jīng)過討論,小組同學(xué)一致認(rèn)為可用下述方案進(jìn)行測定.方案:將裝置A中剩余物過濾,洗滌濾渣,并將洗滌液并入濾液蒸發(fā)得無水固體1.39g.則樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 93.6% 93.6% .(15)根據(jù)資料卡片,你還能設(shè)計(jì)出什么方案測定樣品中2Na2CO3?3H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)? 想方法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算(或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進(jìn)行測定 想方法測出過碳酸鈉和酸反應(yīng)生成CO2的體積或質(zhì)量,進(jìn)而進(jìn)行計(jì)算(或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質(zhì)量進(jìn)行測定 .(只需給出簡要的方案)
查看答案和解析>> 科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解 過碳酸鈉(2Na2CO3?3H2O2)廣泛用于洗滌、紡織、醫(yī)療、造紙等.某興趣小組展開了深入的學(xué)習(xí): 【資料卡片】:
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