Question

【題目】SPC(2Na2CO33H2O2)具有Na2CO3和H2O2的雙重性質，廣泛應用于印染、醫藥衛生等領域。以芒硝(Na2SO410H2O)、H2O2等為原料制備SPC的工藝流程如下：

回答下列問題：

⑴步驟Ⅰ中________填“有”或“沒有”發生氧化還原反應。

⑵步驟Ⅱ中會生成一種可以循環使用的物質，該物質的化學式為________。

⑶步驟Ⅲ中需要加熱，發生反應的化學方程式為_________________________________。

⑷步驟Ⅴ中，合成時需選擇溫度為15℃，其目的是___________。

⑸SPC的保存方法是_____________________________。

⑹過氧化氫用催化劑催化分解時生成水和氧原子，該氧原子非常活潑，稱為活性氧。稱量0.1600g樣品，置于250mL錐形瓶中，并用100mL 0.5 mol·L－1硫酸溶解完全，立即用0.02000mol·L－1 KMnO4標準溶液滴定，滴定至終點時溶液顏色為________，且半分鐘內不恢復為原來的顏色，進行三次平行實驗，消耗KMnO4溶液的平均體積為26.56mL。另外，在不加樣品的情況下按照上述過程進行空白實驗，消耗KMnO4溶液的平均體積為2.24mL。該樣品的活性氧含量為_______%。

Answer 1

【答案】沒有 Na2Cr2O7 2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O 當溫度低于15℃，反應速率減小；溫度高于15℃時，過氧化氫受熱分解 低溫、避光、密封保存 淺紅色 12.16

【解析】

⑴據反應前后元素的化合價變化進行分析；

⑵濾液中的主要成分在流程中可以循環使用，根據分析可得濾液中含有鉻元素，且CrO42－轉化為Cr2O72－得出；

⑶步驟Ⅱ中生成的碳酸氫鈉溶解度較小，加熱發生分解反應；

⑷當溫度低于15℃，反應速率減小；溫度高于15℃時，過氧化氫受熱分解；

⑸由于雙氧水易分解，所以SPC應低溫、避光、密封保存；

⑹根據反應方程式和比例關系建立關系式計算。

⑴反應前后元素的化合價未發生變化，故沒有發生氧化還原反應；故答案為：沒有；

⑵濾液中的主要成分在流程中可以循環使用，根據分析可得濾液中含有鉻元素，且CrO42－+ 2H+ Cr2O72－+ H2O，則該循環物質一定是Na2Cr2O7；故答案為：Na2Cr2O7；

⑶步驟Ⅱ中生成的碳酸氫鈉溶解度較小，加熱分解發生反應：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O；故答案為：2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O；

⑷步驟Ⅴ中，合成時需選擇溫度為15℃，其目的是當溫度低于15℃，反應速率減小；溫度高于15℃時，過氧化氫受熱分解；故答案為：當溫度低于15℃，反應速率減小；溫度高于15℃時，過氧化氫受熱分解；

⑸由于雙氧水易分解，所以SPC應低溫、避光、密封保存；故答案為：低溫、避光、密封保存；

⑹滴定至終點時，KMnO4溶液稍過量，溶液呈淺紅色；根據得失電子守恒配平寫出離子方程式：6H+ + 2MnO4－+ 5H2O2 = 8H2O + 2Mn2+ + 5O2↑，三次滴定平均消耗KMnO4溶液26.56 mL，空白實驗消耗KMnO4溶液的平均體積為2.24mL，再依據關系式：

2mol: (0.02656-0.00224)L×0.02000mol·L－1 = 5mol:n

解得n = 0.001216mol，SPC產品中活性氧含量，故答案為：12.16%。