Question

【題目】過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)是由Na2CO3與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，同時具有Na2CO3和H2O2雙重性質。可用于洗滌、紡織、醫藥、衛生等領域．工業上常以過碳酸鈉產品中活性氧含量([O]%= ×100來衡量其優劣，13%以上為優等品。一種制備過碳酸鈉的工藝流程如圖：

回答下列問題：

（1）過碳酸鈉受熱易分解，寫出反應的化學方程式_____________________．

（2）穩定劑及反應溫度等因素對產品質量有很大影響．

①下列試劑中，可能用作“穩定劑”的是__________(填字母)．

a．MnO2 b．KI c．Na2SiO3 d．FeCl3

②反應溫度對產品產率(y%)及活性氧含量的影響如下圖所示．要使產品達到優等品且產率超過90%合適的反應溫度范圍是_______________．

③“結晶”時加入NaCl的目的是____________ ．

（3）“母液”中可循環利用的主要物質是____________________．

（4）產品中活性氧含量的測定方法：稱量0.1600g樣品，在250mL錐形瓶中用100mL 0.5molL-1硫酸溶解完全，立即用0.02000molL-1高錳酸鉀標準溶液滴定，至溶液呈淺紅色且半分鐘內不褪色即為終點，平行三次，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KMn04溶液的平均體積為2.24mL．

①過碳酸鈉與硫酸反應，產物除硫酸鈉和水外，還有_______________．

②測定時，若用工業鹽酸代替硫酸，分析對測定結果的影響 (填“偏大”、“偏小”或“不變”)及其原因____________．

③該樣品的活性氧含量為__________% 。

Answer 1

【答案】

（1）2(2Na2CO33H2O2 )4Na2CO3+3O2↑+6H2O；

（2）①c；②286.8～288.5K；③提高產量；增加鈉離子濃度，促進過碳酸鈉析出；

（3）NaCl

（4）①H2O2、CO2；②偏低，工業鹽酸常含微量Fe3+，溶解過程會催化H2O2分解；③12.16%

【解析】

試題分析：（1）過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2 )是由Na2CO3-與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，受熱分解生成碳酸鈉、氧氣、水，反應為：2(2Na2CO33H2O2 )4Na2CO3+3O2↑+6H2O，故答案為：2(2Na2CO33H2O2 )4Na2CO3+3O2↑+6H2O；

（2）①過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2 )是由Na2CO3-與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，具有碳酸鈉和過氧化氫的性質，過氧化氫易分解，MnO2、FeCl3為其催化劑，所以不能選，過氧化氫與碘離子發生氧化還原反應：2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O，所以也不能選，過碳酸鈉與硅酸鈉不反應，可能用作“穩定劑”，故C選項符合，故答案為：c；

②根據圖象分析，溫度為286.8～288.5K，產品達到優等品且產率超過90%，超過288.5K后，活性氧百分含量和產率均降低，所以最佳反應溫度范圍為286.8～288.5K，故答案為：286.8～288.5K；

③結晶過程中加入氯化鈉、攪拌，增加鈉離子濃度，能降低過碳酸鈉的溶解度，有利于過碳酸鈉析出，故答案為：提高產量；增加鈉離子濃度，促進過碳酸鈉析出；

（3）結晶過程中加入氯化鈉促進過碳酸鈉析出，“母液”中主要為氯化鈉溶液，NaCl溶液又是結晶過程中促進過碳酸鈉析出的原料，故循環利用的物質是NaCl，故答案為：NaCl；

（4）①過碳酸鈉(2Na2CO33H2O2 )是由Na2CO3-與H2O2復合而形成的一種固體放氧劑，過碳酸鈉與硫酸反應，為碳酸鈉、過氧化氫和硫酸反應，所以產物為硫酸鈉、過氧化氫、二氧化碳、水，故答案為：H2O2、CO2；

②Fe3+為過氧化氫分解的催化劑，工業鹽酸常含微量Fe3+，溶解過程會催化H2O2分解，測定時，若用工業鹽酸代替硫酸，分析對測定結果偏低，故答案為：偏低，工業鹽酸常含微量Fe3+，溶解過程會催化H2O2分解；

③稱量0.1600g樣品，在250mL錐形瓶中用100mL 0.5molL-1硫酸溶解完全，立即用0.02000molL-1高錳酸鉀標準溶液滴定，反應中MnO4-是氧化劑，H2O2是還原劑，氧化產物是O2；依據元素化合價變化，錳元素化合價從+7價變化為+2價，過氧化氫中的氧元素化合價從-1價變化為0價，根據電子守恒配平寫出離子方程式為：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2三次滴定平均消耗KMnO4溶液26.56mL，依據反應2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2；

2MnO4- ～ ～ ～ ～ ～ 5H2O2；

2 5

(0.2526-0.0224)L×0.02mol/L 0.01216mol

過碳酸鈉產品中活性氧含量([O]%=×100%= =12.16%，故答案為：12.16。