Question

过碳酸钠俗称固体双氧水，是一种很好的消毒剂和供氧剂，化学式可表示为aNa2CO3·bH2O2，它具有Na2CO3和H2O2的双重性质。现将一定质量的过碳酸钠粉末溶于水配成稀溶液，再向其中加入适量的MnO2粉末，充分反应后生成672 mL气体（标准状况）。反应后的混合物经过滤、洗涤后，将滤液和洗涤液混合并加水配成100 mL溶液A。现向三份体积为10 mL、浓度为c的稀硫酸中分别逐滴滴入溶液A，边滴边振荡，充分反应后，测得实验数据如下表所示：

实验序号	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加溶液A的体积/mL	5.0	10.0	15.0
生成气体的体积/mL（标准状况）	44.8	89.6	112

 

请回答下列问题：

（1）用化学方程式表示向过碳酸钠溶液中加入MnO2粉末时放出气体的原因：_______________________________________________________________。

（2）稀硫酸的物质的量浓度c＝________ mol·L－1。

（3）通过计算可确定过碳酸钠的化学式为________。

（4）工业上常以所含活性氧的质量分数来衡量过碳酸钠产品的优劣，13%以上者为优等品。

现将0.2 g某厂家生产的过碳酸钠样品（所含杂质不参与后面的氧化还原反应）溶于水配成溶液，加入15.0 mL 1 mol·L－1硫酸，再加入足量KI，摇匀后置于暗处，充分反应后，加入少量淀粉试液，用0.1 mol·L－1 Na2S2O3溶液滴定到蓝色恰好消失时，共消耗33.00 mL，请通过计算判断该样品是否为优等品（要求写出计算过程）。（已知：2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI）

 

Answer 1

（1）2H2O22H2O＋O2↑

（2）0.5

（3）2Na2CO3·3H2O2

（4）据题意可得：H2O2＋2I－＋2H＋=2H2O＋I2,2Na2S2O3＋I2=Na2S4O6＋2NaI。根据关系式H2O2～2Na2S2O3可知，n（H2O2）＝＝＝1.65×10－3 mol

该过碳酸钠中活性氧的质量分数为

×16×100%＝13.2%>13%

所以该过碳酸钠样品为优等品。

【解析】（2）第Ⅲ次实验中加入溶液A的体积是第Ⅰ次实验中加入溶液A体积的3倍，但放出气体的体积不是3倍，说明第Ⅲ次实验中溶液A过量。取第Ⅲ次实验中的数据进行计算。

（3）n（H2O2）＝2n（O2）＝×2＝0.06 mol

由实验Ⅰ中数据可知，5 mL A溶液中：n（Na2CO3）＝n（CO2）＝＝2×10－3 mol，所以100 mL A溶液中含有Na2CO3的物质的量为20×2×10－3 mol＝0.04 mol。

n（Na2CO3）∶n（H2O2）＝0.04∶0.06＝2∶3，所以过碳酸钠的化学式为2Na2CO3·3H2O2。