Question

【题目】“氧泡泡”系列产品去污能力强、绿色环保，已成为中国氧系清洁品种领导品牌，其主要成分是过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2），为了方便保存，过碳酸钠样品可能添加少量的MgSO4和硅酸镁中的一种或二种作为稳定剂（硅酸镁不溶于水）。某化学课外兴趣小组对过碳酸钠产生了浓厚的兴趣，决定对其进行探究。

（查阅资料）Ⅰ．过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的双重性质；双氧水可用于供氧、消毒和漂白

Ⅱ．过碳酸钠能与盐酸反应：2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O

Ⅲ．过碳酸钠的去污能力主要与其在反应中释放出的“活性氧”有关，“活性氧”含量越高，去污能力越强。

（分析推理）（1）Na2CO3中碳元素的化合价是_____。

（2）根据资料可知：过碳酸钠的用途不合理的是_____。

A　鱼池供氧剂B　消毒剂C　干燥剂D　漂白剂

（3）取少量过碳酸钠样品于烧杯中，加入足量蒸馏水，有不溶于水的固体产生。判断样品中_____有硅酸镁。（填写“可能”或“一定”）

（4）向过碳酸钠水溶液中加入少量MnO2时产生大量气泡，发生反应的化学方程式是_____。

（实验探究）过碳酸钠样品中“活性氧”含量可按如下公式计算：

“活性氧”含量=×100%

（5）为测定某过碳酸钠样品中“活性氧”含量，取20.0g样品按下图实验装置与足量盐酸反应。（已知样品中杂质不溶于水且不与酸反应，装置气密性良好）

①将盐酸慢慢滴入A中，反应一段时间，观察到_____，停止滴加盐酸。

②装置B可吸收生成的CO2，该反应的化学方程式是_____。

③甲同学认为若要得出生成氧气的质量，除要记录量筒内液体的读数外，还需要知道的数据是该实验条件下的_____。

（总结计算）（6）将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为11.7g，乙同学据此计算出该过碳酸钠样品的“活性氧”含量_____，写出其计算过程。

（拓展延伸）（7）完成上述探究后，丙同学提出：称量反应前后装置B的质量，其质量差就是反应生成CO2的质量，据此可计算出样品中“活性氧”含量。但丁同学认为该方案不合理，丁同学的理由是_____。

A　盐酸挥发出的HCl进入B装置中 B　催化剂没有让过氧化氢完全反应

C　有部分二氧化碳溶于A装置中 D　装置中还有部分残留的二氧化碳

Answer 1

【答案】+4 C 一定 2H2O22H2O + O2↑ 无气泡产生 2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O 氧气的密度 12% ACD

【解析】

（1）Na2CO3中钠元素的化合价是+1，氧元素的化合价是-2，根据化合物中各元素化合价的代数和为零，碳元素的化合价是+4。

（2）A　过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的双重性质；双氧水可用于供氧，所以过碳酸钠可作鱼池供氧剂，此选项符合题意；B　过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的双重性质；双氧水可用于消毒，所以过碳酸钠可作消毒剂，此选项符合题意；C　根据题给信息，过碳酸钠不能作干燥剂，此选项不符合题意；D　过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的双重性质；双氧水可用于漂白，所以过碳酸钠可作漂白剂，此选项符合题意。故选C。

（3）取少量过碳酸钠样品于烧杯中，加入足量蒸馏水（过碳酸钠在水中易离解成Na2CO3和H2O2），有不溶于水的固体产生，而硅酸镁不溶于水，据此可判断样品中一定有硅酸镁。（4）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下发生反应生成水、氧气，2H2O2 2H2O + O2↑。

（5）①2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O，当无气泡产生时，说明过碳酸钠已完全反应。②氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠、水，所以装置B可吸收生成的CO2，该反应的化学方程式是：2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O。③根据量筒内液体的读数可知生成氧气的体积，再知道氧气的密度，利用ρ=可求出氧气的质量。

（6）2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O，将反应后A中所得溶液过滤、蒸发、结晶、烘干，称得固体质量为11.7g，则11.7g是生成氯化钠的质量，设反应生成氧气的质量为x，

=，解得x=2.4g

该过碳酸钠样品的“活性氧”含量为：×100%=12%

（7）完成上述探究后，丙同学提出：称量反应前后装置B的质量，其质量差就是反应生成CO2的质量，据此可计算出样品中“活性氧”含量。但丁同学认为该方案不合理，丁同学的理由是：A　盐酸挥发出的HCl进入B装置中，使得B装置的差量偏大，此选项符合题意；B　催化剂在化学反应前后化学性质不变，不会出现没有让过氧化氢完全反应的情况，此选项不符合题意；C　有部分二氧化碳溶于A装置中，使得B装置的差量偏小，此选项符合题意；D　装置中还有部分残留的二氧化碳，，使得B装置的差量偏小，此选项符合题意。故选ACD。