综合题13.0分
化学

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。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下:

已知:主反应:2Na2CO3 (aq) + 3H2O2 (aq) 2Na2CO3·3H2O2 (s)  ΔH < 0

副反应:2H2O2 = 2H2O + O2

50℃时2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解

请回答下列问题:

16.步骤①的关键是         ,原因是        

17.在滤液X中加入适量NaCl固体目的是_________________。

18.步骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是    

19.下列物质中,会引起过碳酸钠失效的有    

20.过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠,可用重量法测定过碳酸钠的质量分数;其操作步骤:取样品溶解→加入BaCl2溶液→过滤→洗涤→干燥→称量。需要直接测定的物理量有:      (用字母表示并注明其含义)。产品中过碳酸钠质量分数的表达式为:            

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

控制温度;制备过碳酸钠是放热反应,防止H2O2和过碳酸钠分解

解析

由于制备过碳酸钠是放热反应,50℃时2Na2CO3·3H2O2 (s) 开始分解,H2O2受热也分解,所以步骤①的关键是控制温度。

考查方向

本题主要考查了化工流程的工艺分析。

解题思路

步骤①的关键是控制温度。

易错点

过碳酸钠产品中的纯度的计算。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

增大钠离子浓度,有利于过碳酸钠的析出(盐析作用)

解析

在滤液X中加入适量NaCl固体可以增大溶液中钠离子浓度,从而降低过碳酸钠的溶解度,因此可析出过碳酸钠。

考查方向

本题主要考查了化工流程的工艺分析。

解题思路

在滤液X中加入适量NaCl固体可以增大溶液中钠离子浓度。

易错点

过碳酸钠产品中的纯度的计算。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

减少过碳酸钠的溶解损失,并带走水分利于干燥

解析

过碳酸钠在有机溶剂中的溶解度小,所以骤③中选用无水乙醇洗涤产品的目的是减少过碳酸钠的溶解损失,并带走水分利于干燥。

考查方向

本题主要考查了化工流程的工艺分析。

解题思路

过碳酸钠在有机溶剂中的溶解度小。

易错点

过碳酸钠产品中的纯度的计算。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

B

解析

由于过碳酸钠具有强氧化性,易分解,与HCl反应,所以HCl和亚硫酸钠均能使过碳酸钠失效,答案选BD。

考查方向

本题主要考查了化工流程的工艺分析。

解题思路

由于过碳酸钠具有强氧化性,易分解。

易错点

过碳酸钠产品中的纯度的计算。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

样品的质量m1g、沉淀的质量m2g

解析

要测定过碳酸钠产品中的纯度,则需要称量样品的质量以及反应中生成的碳酸钡的质量,即需要直接测定的物理量有样品的质量m1g、沉淀的质量m2g。设样品中过碳酸钠和碳酸钠的物质的量分别是xmol和ymol,则314x+106y=m1,2x+y=m2/197,解出x=,所以产品中过碳酸钠质量分数的表达式为

考查方向

本题主要考查了化工流程的工艺分析。

解题思路

要测定过碳酸钠产品中的纯度,则需要称量样品的质量以及反应中生成的碳酸钡的质量,即需要直接测定的物理量有样品的质量m1g、沉淀的质量m2g

易错点

过碳酸钠产品中的纯度的计算。