Question

【题目】水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠（）。某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。

（查阅资料）①过氧碳酸钠有和的双重性质；50℃开始分解。

②过氧碳酸钠在异丙醇（有机溶剂）中的溶解度较低。

Ⅰ.“鱼浮灵”的制备。

实验室用与稳定剂的混合溶液和30%的溶液反应制备过氧碳酸钠，实验装置如图所示。

（1）反应温度不能超过20℃的原因是_____。

（2）反应结束后，停止搅拌，向反应液中加入异丙醇，静置过滤、洗涤、干燥，获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的_____。

Ⅱ.“鱼浮灵”的成分测定。

（定性检测）检测过氧碳酸钠溶液中的成分。

（3）请补充完成下列实验报告中的相关内容。

实验序号	实验步骤	实验现象	解释或结论
①	取样，加入粉末，用带火星的木条伸入试管内	木条复燃	反应的化学方程式 _____
②	_____	_____	溶液中含有

（定量研究）测定“鱼浮灵”中过氧碳酸钠的组成。

实验③：称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中，加适量水溶解，向小烧杯中加入足量，溶液，过滤、洗涤、干燥，得到碳酸钡（）固体3.94g。

实验④：另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高锰酸钾溶液，充分反应，消耗的质量为1.896g，该反应的原理是：

。

（4）计算确定过氧碳酸钠（）的化学式_____（写出计算过程）。

Ⅲ.“鱼浮灵”的增氧原理。

研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化，探究、对分解速率的影响，设计了对比实验，实验数据记录如下表。

编号	①	②	③	④	⑤
试剂		溶液	固体 溶液	溶液 溶液	溶液 溶液
pH	6.96	6.01	8.14	8.15	9.26
溶解氧（）	5.68	6.44	9.11	9.12	10.97

（5）由实验②可知，常温下，过氧化氢水溶液呈_____（填“酸性”“中性”或“碱性”）。

（6）过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是_____。

Answer 1

【答案】常温下鱼浮灵在水中能很快分解产生氧气，温度越高，分解速度越快 使过氧碳酸钠固体尽可能多的析出 取样，加入适量的稀盐酸，用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口 试管内有气泡产生，玻璃片上澄清石灰水变浑浊 2Na2CO3·3H2O2 酸性 过氧碳酸钠中含有碳酸钠，碳酸钠易溶于水，溶液呈碱性，加快了H2O2分解，使水中溶解氧迅速增加

【解析】

（1）鱼浮灵在常温下在水中会很快分解，而且温度越高，分解速度越快。因此生产过程中反应温度不能超过20℃的原因是：常温下鱼浮灵在水中能很快分解产生氧气，温度越高，分解速度越快。

（2）因为过氧碳酸钠在异丙醇（有机溶剂）中的溶解度较低，所以反应结束后，向反应液中加入异丙醇的目的就是：使过氧碳酸钠固体尽可能多的析出。

（3）完成实验报告中的相关内容。

实验①中根据实验现象有氧气生成，可以判断出溶液中含有过氧化氢，化学方程式是：

实验②结论是溶液中含有碳酸钠，根据碳酸根离子的鉴定方法，设计的实验步骤是：取样，加入适量的稀盐酸，用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口；实验现象是：试管内有气泡产生，玻璃片上澄清石灰水变浑浊。

（4）计算确定过氧碳酸钠的化学式。

根据实验③中数据计算样品中碳酸钠的质量。

设样品中碳酸钠的质量为x。

解得x=2.12g

根据实验④中数据计算样品中过氧化氢的质量。

设样品中过氧化氢的质量为y。

解得y=1.02g

设过氧碳酸钠的化学式是aNa2CO3·b H2O2。

解得

则过氧碳酸钠的化学式是：2Na2CO3·3 H2O2。

（5）由Ⅲ.“鱼浮灵”的增氧原理中的实验②可知，常温下，过氧化氢水溶液pH=6.01＜7呈酸性。

（6）由Ⅲ.“鱼浮灵”的增氧原理中的实验可知，溶液的碱性越强，过氧化氢的分解速率越大，溶液中的溶解氧就越多，可见过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是：过氧碳酸钠中含有碳酸钠，碳酸钠易溶于水，溶液呈碱性，加快了H2O2分解，使水中溶解氧迅速增加。