Question

8．过碳酸钠（2Na₂CO₃•3H₂O₂）是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂，易分解．可用纯碱与H₂O₂反应制取，反应方程式为：2Na₂CO₃（aq）+3H₂O₂（aq）?2Na₂CO₃•3H₂O₂（s）△H＜0，如图是制取过碳酸钠 的示意图，步骤如下
A、取3g纯碱溶于一定量的水中，搅拌至溶解完全后转入烧瓶
B、向烧瓶中缓缓加入30%H₂O₂
C、温度控制在15℃～20℃反应1小时
D、加入1g NaCl后静置，过滤
E、洗涤、干燥、称重
请回答下列问题：
（1）步骤D的过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗
（2）在步骤D中，加入NaCl的原因是增大钠离子浓度、降低产品的溶解度（盐析作用）
（3）在步骤C反应时，温度不能过高的原因是温度过高会导致过碳酸钠分解，降低其产率
（4）在步骤E的洗涤中，可作为洗涤剂的是d
   a．蒸馏水  b．稀盐酸  c．MnSO₄溶液  d．乙醇
（5）为了测定产品纯度，可用酸性KMnO4溶液进行滴定，发生的反应为：6KMnO₄+5（2Na₂CO₃•3H₂O₂）+19H₂SO₄=K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O，准确争取0.1000g过碳酸钠样品于250ml锥形瓶中，加50ml蒸馏水溶解，用2.000×10^-2mol•L^-1酸性KMnO₄标准溶液滴定，终点时的现象是加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液颜色由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，至终点时消耗标准液15.00ml，则产品的纯度为78.5%．

Answer 1

分析 （1）过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（2）钠离子浓度增大，降低过碳酸钠的溶解度；
（3）温度过高，导致过碳酸钠分解；
（4）过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有甲酸钠、双氧水的性质，在水中溶解度较大，碳酸钠能与稀盐酸、硫酸锰反应，锰离子会催化过氧化氢的分解；
（5）加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液颜色由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，说明滴定到达终点；根据方程式计算样品中过碳酸钠的质量，进而计算样品中过碳酸钠质量分数．

解答 解：（1）过滤时用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗，
故答案为：烧杯、玻璃棒、漏斗；
（2）加入氯化钠固体，钠离子浓度增大，降低了过碳酸钠的溶解度，
故答案为：增大钠离子浓度、降低产品的溶解度（盐析作用）；
（3）制备过碳酸钠是放热反应，反应过程中放出的热量使温度升高，温度过高会导致过碳酸钠分解，从而降低其产率，应控制温度不能过高，
故答案为：温度过高会导致过碳酸钠分解，降低其产率，
（4）过碳酸钠相当于带结晶双氧水的碳酸钠，具有甲酸钠、双氧水的性质，在水中溶解度较大，用水洗涤，损失较大，碳酸钠能与稀盐酸、硫酸锰反应，锰离子会催化过氧化氢的分解，促进过碳酸钠反应而导致失效，过碳酸钠难溶于乙醇，用乙醇洗涤减少损失，乙醇易挥发，利用干燥，故选：d；
（5）加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液颜色由无色变为紫色，且半分钟内不褪色，说明滴定到达终点；
设样品中过碳酸钠的质量为m，消耗高锰酸钾的物质的量为：2.000×10^-2 mol•L^-1×0.015L=3.000×10^-4mol，则：
6KMnO₄+5（2Na₂CO₃•3H₂O₂）+19H₂SO₄=K₂SO₄+6MnSO₄+10Na₂SO₄+10CO₂↑+15O₂↑+34H₂O，
6mol         5×314g            
3.000×10^-4mol   m
故=$\frac{5×314g×3×1{0}^{-4}mol}{6mol}$=0.0785g
故样品中过碳酸钠的质量分数为$\frac{0.0785g}{0.1g}$×100%=78.5%，
故答案为：加入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液颜色由无色变为紫色，且半分钟内不褪色；78.5%．

点评 本题考查制备实验方案，涉及基本操作、对操作的分析评价、物质的分离提纯、氧化还原滴定测定含量等，侧重考查知识迁移运用，需要学生具备扎实的基础，题目难度中等．