Question

不久前，一則“食用撒了魚浮靈的魚蝦可能致癌”的微博在網(wǎng)上熱傳．“魚浮靈”的化學(xué)成分實為過碳酸鈉，使用不當(dāng)會讓魚損傷，過碳酸鈉本身無毒無害，對人體不會有危害．過碳酸鈉，俗稱固體雙氧水，化學(xué)式為2Na₂CO₃?3H₂O₂，是一種無機鹽，是白色顆粒狀粉末，可以分解為碳酸鈉和過氧化氫．某探究小組制備過碳酸鈉并測定樣品中H₂O₂的含量，其制備流程和裝置示意圖如圖1：

已知：50℃時   2Na₂CO₃?3H₂O₂ （s） 開始分解
主反應(yīng) 2Na₂CO₃ （aq）+3H₂O₂ （aq）?2Na₂CO₃?3H₂O₂ （s）△H＜0
副反應(yīng) 2H₂O₂=2H₂O+O₂↑
滴定反應(yīng)  6KMnO₄+5（2Na₂CO₃?3H₂O₂）+19H₂SO₄═3K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O
根據(jù)以上信息回答下列問題：
（1）推測圖2中支管的作用可能是

 

．
（2）步驟①的關(guān)鍵是控制溫度，結(jié)合裝置圖歸納其措施有

 

、

 

和

 

．
（3）在濾液X中加入適量NaCl固體或無水乙醇均可析出過碳酸鈉，原因是

 

．
（4）步驟③中選用無水乙醇洗滌產(chǎn)品的目的是

 

．
（5）測定樣品中H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的方法是：準(zhǔn)確稱取0.2000g過碳酸鈉樣品于250mL 錐形瓶中，加50mL 蒸餾水溶解，再加50mL 2.000mol?L^-1 H₂SO₄ （H₂SO₄過量），用0.002000mol?L^-1 KMnO₄ 標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點時消耗30.00mL．
①滴定前，滴定管需用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液潤洗2～3次，潤洗的操作方法是：關(guān)閉酸式滴定管活塞，向滴定管中注入少量KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)

 

．
②上述樣品中H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算表達式為

 

（只列出算式，不作任何運算！H₂O₂的式量為34.00）．

Answer 1

考點：探究物質(zhì)的組成或測量物質(zhì)的含量,鈉的重要化合物

專題：實驗探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）根據(jù)化學(xué)方程式2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，有氣體生成導(dǎo)致壓強改變，應(yīng)考慮壓強；
（2）反應(yīng)溫度較低，控制溫度可遷移苯與硝酸反應(yīng)的溫度控制方法；還可以攪拌冷卻；讓反應(yīng)速率減小，緩慢滴加H₂O₂溶液 
（3）從溶解度方面考慮；
（4）根據(jù)無水乙醇的物理性質(zhì)判斷；
（5）①潤洗時要注意兩個要點，一是傾斜轉(zhuǎn)動，二是打開活塞將潤洗液從下端放出；
②結(jié)合反應(yīng)方程式計算H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答： 解：（1）化學(xué)方程式2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，有氣體生成導(dǎo)致壓強增大，不利于利于液體流下，如不及時平衡壓強，容易產(chǎn)生實驗事故，所以支管有平衡壓強的作用，故答案為：平衡壓強，便于溶液順利滴下；
（2）反應(yīng)溫度較低，控制溫度可遷移苯與硝酸反應(yīng)的溫度控制方法，即水浴法；攪拌也可以控制溫度，所以還可用磁力攪拌的方法；讓反應(yīng)速率減小控制溫度，所以可用緩慢滴加H₂O₂溶液的方法，故答案為：冷水�。淮帕�攪拌；緩慢滴加H₂O₂溶液； 
（3）加入氯化鈉固體或無水乙醇，降低了過碳酸鈉的溶解度，故答案為：降低產(chǎn)品的溶解度（鹽析作用或醇析作用）；
（4）無水乙醇能和水互溶，且極易揮發(fā)，所以選用無水乙醇洗滌，所以其目的是：洗去水份，利于干燥，減少固體因溶解而損失，
故答案為：洗去水份，利于干燥，減少固體因溶解而損失；
（5）①潤洗時要注意兩個要點，一是傾斜轉(zhuǎn)動，二是打開活塞將潤洗液從下端放出，具體操作為：關(guān)閉酸式滴定管活塞，向滴定管中注入少量KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)，傾斜轉(zhuǎn)動滴定管潤洗整個滴定管內(nèi)壁，然后打開活塞將潤洗液從下端放出，故答案為：傾斜轉(zhuǎn)動滴定管潤洗整個滴定管內(nèi)壁，然后打開活塞將潤洗液從下端放出；
②設(shè)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為x．
根據(jù)方程式 6KMnO₄+5（2Na₂CO₃?3H₂O₂）+19H₂SO₄=3K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O
找出KMnO₄、2Na₂CO₃?3H₂O₂、H₂O₂的關(guān)系式
         6KMnO₄--5（2Na₂CO₃?3H₂O₂）--15H₂O₂
          6mol                     15×34g
   0.00200mol/L×30.00×10^-3 L      0.2000g×x
        x=

0.00200mol/L×30.00×10-3L× 15 6 ×34g/mol

0.2000g

×100%，
故答案為：

0.00200mol/L×30.00×10-3L× 15 6 ×34g/mol

0.2000g

×100%．

點評：本題考查了制備實驗過程的分析判斷，裝置圖的分析應(yīng)用，注意過碳酸鈉的組成和混合物中成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算方法，題目難度中等．