Question

【題目】過一硫酸氫鈉復(fù)合鹽（Na2SO4·NaHSO4·2NaHSO5）是一種新型酸性過氧化物消毒劑。以過氧化氫溶液、濃硫酸、碳酸鈉為原料制備過一硫酸氫鈉復(fù)合鹽的一種工藝流程如下：

注：過一硫酸（H2SO5）在常溫下為無色晶體，熔點(diǎn) 45℃，易溶于硫酸溶液中，可與水緩慢反應(yīng)生成硫酸與過氧化氫，受熱易分解。

（1）碳酸鈉的俗名為________。過一硫酸氫鈉復(fù)合鹽中共含有_________種元素。

（2）中和過程中有如下反應(yīng)發(fā)生：Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + X↑+ H2O。氣體 X的化學(xué)式為_________。

（3）在合成過一硫酸時，反應(yīng)溫度應(yīng)控制在-4℃左右的主要原因是_____。

（4）固定H2O2的用量，以H2O2與H2SO4的質(zhì)量比、中和溫度及所加 Na2CO3 的質(zhì)量為變量，可探究上述三種因素對復(fù)合鹽產(chǎn)量的影響（見下表）。

實(shí)驗(yàn)序號	H2O2 與 H2SO4 質(zhì)量比	中和溫度/℃	Na2CO3 用量/g
①	47.6 : 29.8	7	23.0
②	47.6 : 33.6	10	25.0
③	47.6 : 25.3	4	21.5
④	47.6 : 29.8	10	23.0
⑤	47.6 : 25.3	7	21.5

上述實(shí)驗(yàn)中，可用來探究中和溫度對復(fù)合鹽產(chǎn)量影響的是__________（填字母）。

a 實(shí)驗(yàn)①、④ b 實(shí)驗(yàn)②、③ c 實(shí)驗(yàn)③、④ d 實(shí)驗(yàn)③、⑤

（5）在雙氧水定量的基礎(chǔ)上，所用硫酸溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與復(fù)合鹽中活性氧含量的關(guān)系見下圖。

①驗(yàn)過程中選用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%左右的硫酸溶液，主要原因是_______。

②配制 98g 質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.2%的硫酸溶液所需質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 98%的硫酸溶液（密度約為1.84g/cm3）的體積為_______mL。

Answer 1

【答案】純堿或蘇打 四 CO2 防止過一硫酸受熱分解 a、d 在此時活性氧含量最高 30

【解析】

（1）碳酸鈉俗稱純堿或蘇打；過一硫酸氫鈉復(fù)合鹽中一共含有Na、S、O、H四種元素；故填：純堿或蘇打；四。

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知化學(xué)反應(yīng)前后原子種類、數(shù)目不變，反應(yīng)前有鈉原子2個，碳原子1個，氧原子7個，氫原子2個，硫原子1個，反應(yīng)后鈉原子2個，氧原子5個，氫原子2個，硫原子1個，缺了1個碳原子和2個氧原子，故X是CO2。故填：CO2。

（3）因?yàn)檫^一硫酸（H2SO5）熔點(diǎn)低且受熱易分解，而濃硫酸入水會放出大量熱，反應(yīng)過程中也有熱量放出，所以反應(yīng)溫度應(yīng)控制在-4℃左右。故填：防止過一硫酸受熱分解。

（4）要探究中和溫度對復(fù)合鹽產(chǎn)量影響，那么必須保證H2O2與H2SO4的質(zhì)量比、所加 Na2CO3 的質(zhì)量這倆是相同的，中和溫度是不同的，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)①、④或?qū)嶒?yàn)③、⑤都滿足，故填：a、d。

（5）①由圖像可知在雙氧水定量的基礎(chǔ)上硫酸溶液在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55%左右時活性氧含量最高，所以才選用此時的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。故填：在此時活性氧含量最高。

②設(shè)配制98g質(zhì)量分?jǐn)?shù)為55.2%的稀硫酸，需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸的體積為x。根據(jù)溶液稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變得：98g×55.2%=1.84g/cm3×x×98%，得x=30ml。故填：30。