Question

【題目】水產養殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳酸鈉（）。某化學研究小組對“魚浮靈”的制備、成分測定及增氧原理進行了如下探究。

（查閱資料）①過氧碳酸鈉有和的雙重性質；50℃開始分解。

②過氧碳酸鈉在異丙醇（有機溶劑）中的溶解度較低。

Ⅰ.“魚浮靈”的制備。

實驗室用與穩定劑的混合溶液和30%的溶液反應制備過氧碳酸鈉，實驗裝置如圖所示。

（1）反應溫度不能超過20℃的原因是_____。

（2）反應結束后，停止攪拌，向反應液中加入異丙醇，靜置過濾、洗滌、干燥，獲得過氧碳酸鈉固體。加入異丙醇的目的_____。

Ⅱ.“魚浮靈”的成分測定。

（定性檢測）檢測過氧碳酸鈉溶液中的成分。

（3）請補充完成下列實驗報告中的相關內容。

實驗序號	實驗步驟	實驗現象	解釋或結論
①	取樣，加入粉末，用帶火星的木條伸入試管內	木條復燃	反應的化學方程式 _____
②	_____	_____	溶液中含有

（定量研究）測定“魚浮靈”中過氧碳酸鈉的組成。

實驗③：稱取一定質量的“魚浮靈”樣品于小燒杯中，加適量水溶解，向小燒杯中加入足量，溶液，過濾、洗滌、干燥，得到碳酸鋇（）固體3.94g。

實驗④：另稱取相同質量的“魚浮靈”樣品于錐形瓶中，加入足量稀硫酸，再逐滴加入高錳酸鉀溶液，充分反應，消耗的質量為1.896g，該反應的原理是：

。

（4）計算確定過氧碳酸鈉（）的化學式_____（寫出計算過程）。

Ⅲ.“魚浮靈”的增氧原理。

研究小組通過測定常溫下相同時間內水溶液中溶解氧的變化，探究、對分解速率的影響，設計了對比實驗，實驗數據記錄如下表。

編號	①	②	③	④	⑤
試劑		溶液	固體 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）由實驗②可知，常溫下，過氧化氫水溶液呈_____（填“酸性”“中性”或“堿性”）。

（6）過氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是_____。

Answer 1

【答案】常溫下魚浮靈在水中能很快分解產生氧氣，溫度越高，分解速度越快 使過氧碳酸鈉固體盡可能多的析出 取樣，加入適量的稀鹽酸，用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在試管口 試管內有氣泡產生，玻璃片上澄清石灰水變渾濁 2Na2CO3·3H2O2 酸性 過氧碳酸鈉中含有碳酸鈉，碳酸鈉易溶于水，溶液呈堿性，加快了H2O2分解，使水中溶解氧迅速增加

【解析】

（1）魚浮靈在常溫下在水中會很快分解，而且溫度越高，分解速度越快。因此生產過程中反應溫度不能超過20℃的原因是：常溫下魚浮靈在水中能很快分解產生氧氣，溫度越高，分解速度越快。

（2）因為過氧碳酸鈉在異丙醇（有機溶劑）中的溶解度較低，所以反應結束后，向反應液中加入異丙醇的目的就是：使過氧碳酸鈉固體盡可能多的析出。

（3）完成實驗報告中的相關內容。

實驗①中根據實驗現象有氧氣生成，可以判斷出溶液中含有過氧化氫，化學方程式是：

實驗②結論是溶液中含有碳酸鈉，根據碳酸根離子的鑒定方法，設計的實驗步驟是：取樣，加入適量的稀鹽酸，用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在試管口；實驗現象是：試管內有氣泡產生，玻璃片上澄清石灰水變渾濁。

（4）計算確定過氧碳酸鈉的化學式。

根據實驗③中數據計算樣品中碳酸鈉的質量。

設樣品中碳酸鈉的質量為x。

解得x=2.12g

根據實驗④中數據計算樣品中過氧化氫的質量。

設樣品中過氧化氫的質量為y。

解得y=1.02g

設過氧碳酸鈉的化學式是aNa2CO3·b H2O2。

解得

則過氧碳酸鈉的化學式是：2Na2CO3·3 H2O2。

（5）由Ⅲ.“魚浮靈”的增氧原理中的實驗②可知，常溫下，過氧化氫水溶液pH=6.01＜7呈酸性。

（6）由Ⅲ.“魚浮靈”的增氧原理中的實驗可知，溶液的堿性越強，過氧化氫的分解速率越大，溶液中的溶解氧就越多，可見過氧碳酸鈉可以速效增氧的原理是：過氧碳酸鈉中含有碳酸鈉，碳酸鈉易溶于水，溶液呈堿性，加快了H2O2分解，使水中溶解氧迅速增加。