Question

【題目】“氧泡泡”系列產(chǎn)品去污能力強(qiáng)、綠色環(huán)保，已成為中國氧系清潔品種領(lǐng)導(dǎo)品牌，其主要成分是過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2），為了方便保存，過碳酸鈉樣品可能添加少量的MgSO4和硅酸鎂中的一種或二種作為穩(wěn)定劑（硅酸鎂不溶于水）。某化學(xué)課外興趣小組對(duì)過碳酸鈉產(chǎn)生了濃厚的興趣，決定對(duì)其進(jìn)行探究。

（查閱資料）Ⅰ．過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；雙氧水可用于供氧、消毒和漂白

Ⅱ．過碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)：2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O

Ⅲ．過碳酸鈉的去污能力主要與其在反應(yīng)中釋放出的“活性氧”有關(guān)，“活性氧”含量越高，去污能力越強(qiáng)。

（分析推理）（1）Na2CO3中碳元素的化合價(jià)是_____。

（2）根據(jù)資料可知：過碳酸鈉的用途不合理的是_____。

A　魚池供氧劑B　消毒劑C　干燥劑D　漂白劑

（3）取少量過碳酸鈉樣品于燒杯中，加入足量蒸餾水，有不溶于水的固體產(chǎn)生。判斷樣品中_____有硅酸鎂。（填寫“可能”或“一定”）

（4）向過碳酸鈉水溶液中加入少量MnO2時(shí)產(chǎn)生大量氣泡，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

（實(shí)驗(yàn)探究）過碳酸鈉樣品中“活性氧”含量可按如下公式計(jì)算：

“活性氧”含量=×100%

（5）為測(cè)定某過碳酸鈉樣品中“活性氧”含量，取20.0g樣品按下圖實(shí)驗(yàn)裝置與足量鹽酸反應(yīng)。（已知樣品中雜質(zhì)不溶于水且不與酸反應(yīng)，裝置氣密性良好）

①將鹽酸慢慢滴入A中，反應(yīng)一段時(shí)間，觀察到_____，停止滴加鹽酸。

②裝置B可吸收生成的CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。

③甲同學(xué)認(rèn)為若要得出生成氧氣的質(zhì)量，除要記錄量筒內(nèi)液體的讀數(shù)外，還需要知道的數(shù)據(jù)是該實(shí)驗(yàn)條件下的_____。

（總結(jié)計(jì)算）（6）將反應(yīng)后A中所得溶液過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干，稱得固體質(zhì)量為11.7g，乙同學(xué)據(jù)此計(jì)算出該過碳酸鈉樣品的“活性氧”含量_____，寫出其計(jì)算過程。

（拓展延伸）（7）完成上述探究后，丙同學(xué)提出：稱量反應(yīng)前后裝置B的質(zhì)量，其質(zhì)量差就是反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量，據(jù)此可計(jì)算出樣品中“活性氧”含量。但丁同學(xué)認(rèn)為該方案不合理，丁同學(xué)的理由是_____。

A　鹽酸揮發(fā)出的HCl進(jìn)入B裝置中 B　催化劑沒有讓過氧化氫完全反應(yīng)

C　有部分二氧化碳溶于A裝置中 D　裝置中還有部分殘留的二氧化碳

Answer 1

【答案】+4 C 一定 2H2O22H2O + O2↑ 無氣泡產(chǎn)生 2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O 氧氣的密度 12% ACD

【解析】

（1）Na2CO3中鈉元素的化合價(jià)是+1，氧元素的化合價(jià)是-2，根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)的代數(shù)和為零，碳元素的化合價(jià)是+4。

（2）A　過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；雙氧水可用于供氧，所以過碳酸鈉可作魚池供氧劑，此選項(xiàng)符合題意；B　過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；雙氧水可用于消毒，所以過碳酸鈉可作消毒劑，此選項(xiàng)符合題意；C　根據(jù)題給信息，過碳酸鈉不能作干燥劑，此選項(xiàng)不符合題意；D　過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)；雙氧水可用于漂白，所以過碳酸鈉可作漂白劑，此選項(xiàng)符合題意。故選C。

（3）取少量過碳酸鈉樣品于燒杯中，加入足量蒸餾水（過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2），有不溶于水的固體產(chǎn)生，而硅酸鎂不溶于水，據(jù)此可判斷樣品中一定有硅酸鎂。（4）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下發(fā)生反應(yīng)生成水、氧氣，2H2O2 2H2O + O2↑。

（5）①2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O，當(dāng)無氣泡產(chǎn)生時(shí)，說明過碳酸鈉已完全反應(yīng)。②氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉、水，所以裝置B可吸收生成的CO2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O。③根據(jù)量筒內(nèi)液體的讀數(shù)可知生成氧氣的體積，再知道氧氣的密度，利用ρ=可求出氧氣的質(zhì)量。

（6）2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O，將反應(yīng)后A中所得溶液過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、烘干，稱得固體質(zhì)量為11.7g，則11.7g是生成氯化鈉的質(zhì)量，設(shè)反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量為x，

=，解得x=2.4g

該過碳酸鈉樣品的“活性氧”含量為：×100%=12%

（7）完成上述探究后，丙同學(xué)提出：稱量反應(yīng)前后裝置B的質(zhì)量，其質(zhì)量差就是反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量，據(jù)此可計(jì)算出樣品中“活性氧”含量。但丁同學(xué)認(rèn)為該方案不合理，丁同學(xué)的理由是：A　鹽酸揮發(fā)出的HCl進(jìn)入B裝置中，使得B裝置的差量偏大，此選項(xiàng)符合題意；B　催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變，不會(huì)出現(xiàn)沒有讓過氧化氫完全反應(yīng)的情況，此選項(xiàng)不符合題意；C　有部分二氧化碳溶于A裝置中，使得B裝置的差量偏小，此選項(xiàng)符合題意；D　裝置中還有部分殘留的二氧化碳，，使得B裝置的差量偏小，此選項(xiàng)符合題意。故選ACD。