Question

3．“氧泡泡”系列產品去污能力強、綠色環(huán)保，已成為中國氧系清潔品類領導品牌，其主要成分是過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）．某化學活動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；
Ⅱ．過碳酸鈉與鹽酸反應：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處的“活性氧”有關，“活性氧”含量越高，去污能力越強．
（1）20℃時，測得1%過碳酸鈉水溶液的pH為10.5，說明其溶液呈堿性（選填“酸性”、“中性”或“堿性”）．
（2）向過碳酸鈉水溶液中加入少量MnO₂時產生大量氣泡，發(fā)生反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）過碳酸鈉樣品中“活性氧”含量可按如下公式計算：
“活性氧”含量=$\frac{樣品與足量鹽酸反應生成的氧氣質量}{樣品質量}$×100%
為測定某過碳酸鈉樣品中“活性氧”含量，取20g樣品按如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鹽酸反應，裝置氣密性良好）
①將鹽酸慢慢地入A中，反應一段時間，觀察到沒有氣泡生成，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CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
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(shù)外，還需要知道的數(shù)據是該實驗條件下的密度．
④將反應后A中所得溶液過濾、蒸發(fā)、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．
⑤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，丁同學的理由是鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體進入到B中（填寫一條即可）

Answer 1

分析 （1）根據酸堿度與酸堿性的關系分析回答；
（2）根據過氧化氫在二氧化錳的作用下分解生成了氧氣寫出反應的化學方程式；
（3）①根據過碳酸鈉與鹽酸反應生成了氣體分析回答；
②根據二氧化碳能與氫氧化鈉反應寫出反應的化學方程式；．
③根據氧氣的體積和密度可以求出氧氣的質量分析回答．
④根據過碳酸鈉與鹽酸反應生成的氯化鈉的質量可求出氧氣的質量，據此可求出過碳酸鈉樣品的“活性氧”含量．
⑤根據鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體分析回答．

解答 解：（1）20℃時，測得1%過碳酸鈉水溶液的pH為10.5，大于7，說明其溶液呈堿性．
（2）由于過氧化氫在二氧化錳的作用下分解生成了氧氣，所以向過碳酸鈉水溶液中加入少量MnO₂時產生大量氣泡，該氣體是氧氣，發(fā)生反應的化學方程式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）①由于過碳酸鈉與鹽酸反應生成了二氧化碳和氧氣，所以將鹽酸慢慢地入A中，反應一段時間，觀察到沒有氣泡生成，停止滴加鹽酸．
②由于氫氧化鈉能與二氧化碳反應，所以裝置B可吸收生成的CO₂，該反應的化學方程式是：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
③由題意可知，由量筒可讀出氧氣的體積，若要得出生成氧氣的質量，除要記錄量筒內液體的讀數(shù)外，還需要知道的數(shù)據是該實驗條件下的密度．
④設生成的氧氣的質量為x，
2（2Na₂CO₃•3H₂O₂）+8HCl═8NaCl+4CO₂↑+3O₂↑+10H₂O
                                             468                  96
                                             11.7g               x
$\frac{468}{96}=\frac{11.7g}{x}$   解得：x=2.4g
過碳酸鈉樣品的“活性氧”含量是：$\frac{2.4g}{20g}×100%$=12%；
⑤由于鹽酸易揮發(fā)出氯化氫氣體，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．該方案不合理，理由是鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體進入到B中．
故答為：（1）堿性；（2）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．（3）①沒有氣泡生成．②CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．③密度．④12%；⑤不合理，鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體進入到B中．

點評 本題通過“氧泡泡”考查了氧氣的制取二氧化碳的性質，綜合性很強，但難度不大，利用已有的知識分析解答即可．