6.过碳酸钠(2Na
2CO
3•3H
2O
2)广泛用于洗涤、纺织、医疗、造纸等.某兴趣小组展开了深入的学习:
【资料卡片】:
Ⅰ、制备研究:下图是制备过碳酸钠的工艺流程.
1、过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的双重性质,不稳定,受热、遇水易分解;
2、过碳酸钠分解的化学方程式为2(2Na
2CO
3•3H
2O
2)═4Na
2CO
3+6H
2O+3O
2↑
3、H
2O
2分解放出热量,Na
2CO
3受热不分解;
请回答问题:
(1)反应器中发生反应的化学方程式为2Na
2CO
3+3H
2O
2═2Na
2CO
3•3H
2O
2;
(2)生产中,反应及干燥均需在较低温度下进行,原因是防止过碳酸钠分解,影响产量和产率;
(3)生产过程中,需加入较多的NaCl,以便过碳酸钠晶体析出,这是因为过碳酸钠在NaCl溶液中溶解度较小,易析出晶体.
(4)操作A的名称是过滤,若在实验室完成此操作,需要的玻璃仪器是烧杯、玻璃棒和漏斗;
(5)洗涤过碳酸钠晶体最好选用B.
A.蒸馏水 B.无水酒精 C.饱和碳酸钠溶液 D.饱和NaCl溶液
(6)母液可以循环使用,其中主要含有的溶质是NaCl和Na
2CO
3(或H
2O
2);
Ⅱ、纯度测定:测定过碳酸钠样品(杂质不溶于水)中2Na
2CO
3•3H
2O
2的质量分数.
小组同学设计了如下图所示实验装置(部分仪器略去),并进行实验.
【实验步骤】:①检查气密性;②将过碳酸钠样品(2.20g)和少许黑色粉末均匀混合后置于装置A中,在量筒中加满水;③连接仪器,打开分液漏斗活塞,缓缓滴入水;④待装置A中不再产生气体时时,停止滴加水,并关闭活塞;⑤待量筒中水面不再变化时,记录其中水面刻度;⑥根据数据进行计算.
【实验分析及数据处理】:
(7)完善实验步骤的相关内容:①检查气密性、④不再产生气体时;
(8)实验中,水的作用是溶解过碳酸钠,利于其分解;黑色粉末能加快过碳酸钠的分解速率,其自身质量和化学性质在反应前后均不变,可能是MnO
2(或CuO)(填化学式);
(9)实验中,A,则开始收集气体;
A.刚开始出现气泡时 B.当气泡均匀连续出现时
C.若用带火星木条放在导管口部,复燃时
(10)若量筒中收集到气体的体积是224mL(通常情况下,氧气的密度近似为1.43g•L
-1.),计算过碳酸钠样品中2Na
2CO
3•3H
2O
2的质量分数[3分,Mr(2Na
2CO
3•3H
2O
2)=314、Mr(O
2)=32]95.2%;
【实验反思】:
(11)经过讨论,小组同学一致认为测定结果偏大,可能原因是滴入的水占据了锥形瓶内的体积,使得O
2体积偏大;
(12)量筒中长导管的作用是防止因为氧气溶于水而导致结果产生偏差;
(13)有同学提出,装置中原有空气会使测定结果偏大.这种说法是否正确,如不正确,请说明理由.不正确,装置中原有空气和生成的O
2等体积代换;
(14)经过讨论,小组同学一致认为可用下述方案进行测定.方案:将装置A中剩余物过滤,洗涤滤渣,并将洗涤液并入滤液蒸发得无水固体1.39g.则样品中2Na
2CO
3•3H
2O
2的质量分数为93.6%(或93.5%).
(15)根据资料卡片,你还能设计出什么方案测定样品中2Na
2CO
3•3H
2O
2的质量分数?想方法测出过碳酸钠和酸反应生成CO
2的体积或质量,进而进行计算(或过碳酸钠和氯化钙、氯化钡等溶液生成沉淀质量进行测定).(只需给出简要的方案)