Question

15．过碳酸钠（Na₂CO₃•3H₂O₂），有固体双氧水的俗称，该晶体具有Na₂CO₃和H₂O₂的双重性质，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中，过碳酸钠的某生产流程如图所示．
已知：2Na₂CO₃+3H₂O₂=2Na₂CO₃•3H₂O₂△H＜0；回答下列问题：

（1）下列物质可使过碳酸钠较快失效的是（填序号）ABC．
A．FeCl₃溶液             B．H₂S             C．稀硫酸         D．NaHCO₃溶液
（2）反应①应先通入的气体是氨气．写出反应①的化学方程式NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓（写总反应）
（3）加入NaCl的作用是降低2Na₂CO₃•3H₂O₂的溶解度，析出更多晶体．
（4）该生产流程中可循环使用的物质是CO₂（填化学式）．
（5）生产过碳酸钠的流程中遗漏了一步，造成所得产品纯度偏低，该步操作名称是晶体的洗涤；进行该操作的方法是沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作2-3次．
（6）实验室利用图装置制备过碳酸钠，该装置中恒压滴液漏斗中支管的作用是使液体顺利流下，冷凝管应从a处进水．
（7）由实验测定反应温度对产物的影响如表：根据表数据，你认为反应最佳的温度选择的范围是15～20℃．

T/℃	活性氧百分含量	产率
5～10	13.94	85.49
10～15	14.02	85.78
15～20	15.05	88.38
20～25	14.46	83.01

Answer 1

分析 氨气易溶于水，与二氧化碳、氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠和氯化铵，反应方程式为NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓；过滤得到滤液和沉淀，沉淀为NaHCO₃，加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠（A）、水和二氧化碳，碳酸钠与双氧水反应生成过碳酸钠，然后向溶液中加入氯化钠固体、常温结晶、过滤、干燥得到过碳酸钠；
（1）过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的性质，能与比碳酸强的酸反应、能发生分解反应、能被强氧化剂氧化；
（2）氨气易溶于水，二氧化碳溶解性较氨气弱，应该先通入溶解性大的气体；
（3）加入NaCl能降低过碳酸钠溶解度；
（4）碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳；
（5）从溶液中过滤出固体后，需要洗涤沉淀；
（6）恒压滴液漏斗能保持压强恒定；
冷凝管内水采用逆流方法；
（7）根据表数据可知温度超过20℃后，活性氧百分含量和产率均降低．

解答 解：氨气易溶于水，与二氧化碳、氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠和氯化铵，反应方程式为NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓；过滤得到滤液和沉淀，沉淀为NaHCO₃，加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠（A）、水和二氧化碳，碳酸钠与双氧水反应生成过碳酸钠，然后向溶液中加入氯化钠固体、常温结晶、过滤、干燥得到过碳酸钠；
（1）过碳酸钠具有碳酸钠和过氧化氢的性质，能与比碳酸强的酸反应、能发生分解反应、能被强氧化剂氧化，
A．FeCl₃溶液具有氧化性，能氧化双氧水而导致过碳酸钠失效，故A正确；             
B．H₂S具有还原性，能将双氧水还原而使过碳酸钠失效，故B正确；             
C．稀硫酸酸性大于碳酸，所以稀硫酸和碳酸钠反应而失效，故C正确；         
D．NaHCO₃溶液和碳酸钠、双氧水都不反应，所以不能使过碳酸钠失效，故D错误；
故选ABC；
（2）氨气易溶于水，二氧化碳溶解性较氨气弱，应该先通入溶解性大的气体，所以应该先通入氨气，反应方程式为NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓，
故答案为：氨气；NaCl+CO₂+NH₃+H₂O═NH₄Cl+NaHCO₃↓；
（3）加入NaCl能降低过碳酸钠溶解度而析出更多的过碳酸钠，
故答案为：降低2 Na₂CO₃•3H₂O₂的溶解度，析出更多晶体；
（4）反应①中二氧化碳参加反应、②中生成二氧化碳，所以能循环利用的物质是CO₂，故答案为：CO₂；
（5）从溶液中过滤出固体后，需要洗涤沉淀，其操作方法是沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作2-3次，
故答案为：晶体的洗涤；沿玻璃棒向漏斗（过滤器）中的沉淀上加蒸馏水至淹没沉淀，静置使其全部滤出，重复操作2-3次；
（6）恒压滴液漏斗能保持压强恒定，因此恒压滴液漏斗中支管的作用是使液体顺利流下．冷凝管应从下端进水，即a处进水上端出水，故答案为：使液体顺利流下；a；
（7）根据表数据可知温度超过20℃后，活性氧百分含量和产率均降低，所以反应最佳的温度选择的范围是15～20℃，故答案为：15～20℃．

点评 本题考查物质制备，为高频考点，涉及数据分析、实验操作、氧化还原反应等知识点，明确元素化合物性质及其性质差异性、实验操作规范性等是解本题关键，注意实验操作规范性，题目难度中等．