Question

【題目】“氧泡泡”系列產品去污能力強、綠色環保，已成為中國氧系清潔品種領導品牌，其主要成分是過碳酸鈉（2Na2CO3·3H2O2），為了方便保存，過碳酸鈉樣品可能添加少量的MgSO4和硅酸鎂中的一種或二種作為穩定劑（硅酸鎂不溶于水）。某化學課外興趣小組對過碳酸鈉產生了濃厚的興趣，決定對其進行探究。

（查閱資料）Ⅰ．過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質；雙氧水可用于供氧、消毒和漂白

Ⅱ．過碳酸鈉能與鹽酸反應：2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O

Ⅲ．過碳酸鈉的去污能力主要與其在反應中釋放出的“活性氧”有關，“活性氧”含量越高，去污能力越強。

（分析推理）（1）Na2CO3中碳元素的化合價是_____。

（2）根據資料可知：過碳酸鈉的用途不合理的是_____。

A　魚池供氧劑B　消毒劑C　干燥劑D　漂白劑

（3）取少量過碳酸鈉樣品于燒杯中，加入足量蒸餾水，有不溶于水的固體產生。判斷樣品中_____有硅酸鎂。（填寫“可能”或“一定”）

（4）向過碳酸鈉水溶液中加入少量MnO2時產生大量氣泡，發生反應的化學方程式是_____。

（實驗探究）過碳酸鈉樣品中“活性氧”含量可按如下公式計算：

“活性氧”含量=×100%

（5）為測定某過碳酸鈉樣品中“活性氧”含量，取20.0g樣品按下圖實驗裝置與足量鹽酸反應。（已知樣品中雜質不溶于水且不與酸反應，裝置氣密性良好）

①將鹽酸慢慢滴入A中，反應一段時間，觀察到_____，停止滴加鹽酸。

②裝置B可吸收生成的CO2，該反應的化學方程式是_____。

③甲同學認為若要得出生成氧氣的質量，除要記錄量筒內液體的讀數外，還需要知道的數據是該實驗條件下的_____。

（總結計算）（6）將反應后A中所得溶液過濾、蒸發、結晶、烘干，稱得固體質量為11.7g，乙同學據此計算出該過碳酸鈉樣品的“活性氧”含量_____，寫出其計算過程。

（拓展延伸）（7）完成上述探究后，丙同學提出：稱量反應前后裝置B的質量，其質量差就是反應生成CO2的質量，據此可計算出樣品中“活性氧”含量。但丁同學認為該方案不合理，丁同學的理由是_____。

A　鹽酸揮發出的HCl進入B裝置中 B　催化劑沒有讓過氧化氫完全反應

C　有部分二氧化碳溶于A裝置中 D　裝置中還有部分殘留的二氧化碳

Answer 1

【答案】+4 C 一定 2H2O22H2O + O2↑ 無氣泡產生 2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O 氧氣的密度 12% ACD

【解析】

（1）Na2CO3中鈉元素的化合價是+1，氧元素的化合價是-2，根據化合物中各元素化合價的代數和為零，碳元素的化合價是+4。

（2）A　過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質；雙氧水可用于供氧，所以過碳酸鈉可作魚池供氧劑，此選項符合題意；B　過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質；雙氧水可用于消毒，所以過碳酸鈉可作消毒劑，此選項符合題意；C　根據題給信息，過碳酸鈉不能作干燥劑，此選項不符合題意；D　過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2，其水溶液具有Na2CO3和H2O2的雙重性質；雙氧水可用于漂白，所以過碳酸鈉可作漂白劑，此選項符合題意。故選C。

（3）取少量過碳酸鈉樣品于燒杯中，加入足量蒸餾水（過碳酸鈉在水中易離解成Na2CO3和H2O2），有不溶于水的固體產生，而硅酸鎂不溶于水，據此可判斷樣品中一定有硅酸鎂。（4）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下發生反應生成水、氧氣，2H2O2 2H2O + O2↑。

（5）①2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O，當無氣泡產生時，說明過碳酸鈉已完全反應。②氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成碳酸鈉、水，所以裝置B可吸收生成的CO2，該反應的化學方程式是：2NaOH +CO2=Na2CO3 +H2O。③根據量筒內液體的讀數可知生成氧氣的體積，再知道氧氣的密度，利用ρ=可求出氧氣的質量。

（6）2(2Na2CO3·3H2O2)+8HCl=8NaCl+4CO2↑+3O2↑+10H2O，將反應后A中所得溶液過濾、蒸發、結晶、烘干，稱得固體質量為11.7g，則11.7g是生成氯化鈉的質量，設反應生成氧氣的質量為x，

=，解得x=2.4g

該過碳酸鈉樣品的“活性氧”含量為：×100%=12%

（7）完成上述探究后，丙同學提出：稱量反應前后裝置B的質量，其質量差就是反應生成CO2的質量，據此可計算出樣品中“活性氧”含量。但丁同學認為該方案不合理，丁同學的理由是：A　鹽酸揮發出的HCl進入B裝置中，使得B裝置的差量偏大，此選項符合題意；B　催化劑在化學反應前后化學性質不變，不會出現沒有讓過氧化氫完全反應的情況，此選項不符合題意；C　有部分二氧化碳溶于A裝置中，使得B裝置的差量偏小，此選項符合題意；D　裝置中還有部分殘留的二氧化碳，，使得B裝置的差量偏小，此選項符合題意。故選ACD。