Question

過碳酸鈉（2Na₂CO₃·3H₂O₂）廣泛用于洗滌、紡織、醫療、造紙等。某興趣小組展開了深入的學習：

【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）反應器中發生反應的化學方程式為   ▲   ；

（2）生產中，反應及干燥均需在較低溫度下進行，原因是   ▲   ；

（3）生產過程中，需加入較多的NaCl，以便過碳酸鈉晶體析出，這是因為   ▲   。

（4）操作A的名稱是  ▲  ，若在實驗室完成此操作，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）母液可以循環使用，其中主要含有的溶質是   ▲   和   ▲   ；

Ⅱ、純度測定：測定過碳酸鈉樣品（雜質不溶于水）中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質量分數。

小組同學設計了如下圖所示實驗裝置（部分儀器略去），并進行實驗。

【實驗步驟】：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，停止滴加水，并關閉活塞；⑤待量筒中水面不再變化時，記錄其中水面刻度；⑥根據數據進行計算。

【實驗分析及數據處理】：

（7）完善實驗步驟的相關內容：①   ▲   、④   ▲   ；

（8）實驗中，水的作用是   ▲    ；黑色粉末能加快過碳酸鈉的分解速率，其自身質量和化學性質在反應前后均不變，可能是   ▲    （填化學式）；

（9）實驗中，   ▲   ，則開始收集氣體；（2分）

A．剛開始出現氣泡時       B．當氣泡均勻連續出現時

C．若用帶火星木條放在導管口部，復燃時

（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。），計算過碳酸鈉樣品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質量分數［3分，Mr（2Na₂CO₃·3H₂O₂）=314、Mr（O₂）=32］   ▲   ；

【實驗反思】：

（11）經過討論，小組同學一致認為測定結果偏大，可能原因是   ▲   ；

（12）量筒中長導管的作用是   ▲   ；

（13）有同學提出，裝置中原有空氣會使測定結果偏大。這種說法是否正確，如不正確，請說明理由。   ▲   ；

（14）經過討論，小組同學一致認為可用下述方案進行測定。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得無水固體1.39g。則樣品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質量分數為   ▲   。

（15）根據資料卡片，你還能設計出什么方案測定樣品中2Na₂CO₃·3H₂O₂的質量分數？   ▲   。（只需給出簡要的方案）

Answer 1

（1）2Na₂CO₃ + 3H₂O₂ == 2Na₂CO₃·3H₂O₂  （2）防止過碳酸鈉分解，影響產量和產率

（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  不再產生氣體時    （8）溶解過碳酸鈉，利于其分解   MnO₂（或CuO）

（9）A（2分）

（10）過碳酸鈉分解產生氧氣質量為224mL ×10^—3×1.43g·L^—1 = 0.32g  ………………  1分

2(2Na₂CO₃·3H₂O₂) ~ 3O₂↑

     314×2       32×3

       X         0.32g

解得X=2.09g        ………………………………………………………………   1分

則樣品中，2Na₂CO₃·3H₂O₂的質量分數為：（或95.2％）…  1分

（11）滴入的水占據了錐形瓶內的體積，使得O₂體積偏大

（12）起緩沖作用，防止溫度降低至室溫時，測量結果產生偏差（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生成CO₂的體積或質量，進而進行計算（或過碳酸鈉和氯化鈣、氯化鋇等溶液生成沉淀質量進行測定）（其他合理答案也可得分）