Question

【題目】一種名為“污漬爆炸鹽”的洗滌產品能高效去除衣物上的頑固污漬，某校化學研究性學習小組的同學在老師的指導下對該產品開展了以下探究活動．

【查閱資料】

“污漬爆炸鹽”的主要成分是過碳酸鈉（相對分子質量為122），它是一種白色固體粉末，易溶于水且能與水反應生成一種碳酸鹽和一種強氧化性的物質，是當前使用最為廣泛的洗滌助劑之一．

【實驗探究一】過碳酸鈉的化學組成

為探究過碳酸鈉的化學組成，同學們設計了以下實驗，請按要求完成表格內容：

序號	實驗步驟	實驗現象	實驗分步結論（或解釋）
①	向盛有過碳酸鈉固體的試管中加入適量水	固體溶解
②	向序號①的所得溶液中加入適量的二氧化錳粉末	有大量氣泡產生
③	將帶火星的木條置于試管口	木條復燃	序號②試管中產生的氣體是　 　；過碳酸鈉溶于水能生成　 　（填化學式）．
④	取序號③試管中的上層清液加入氯化鈣溶液	產生白色沉淀	反應的化學方程式　 　．
實驗 小結	過碳酸鈉的化學式是 　； 過碳酸鈉與水反應的化學方程式是　 　．

【實驗探究二】：過碳酸鈉含量測定

老師給同學們一份含碳酸鈉雜質的過碳酸鈉樣品（不含其它雜質），要求設計方案測定該樣品中過碳酸鈉的含量，同學們經討論設計了如圖所示的實驗裝置．圖中裝置B盛裝氫氧化鈉溶液、C盛裝澄清石灰水、D盛裝濃硫酸，E、F均裝入干燥的堿石灰（主要成分：氧化鈣和氫氧化鈉的固體混合物；可吸收二氧化碳和水蒸氣）．

（1）首先關閉活塞K、K2，打開活塞K1、K3、K4，通入一段時間的氮氣排出錐形瓶中的空氣，此時裝置B的作用是　 　；

（2）依次關閉活塞K1、K3、K4，打開活塞K2、K，此時錐形瓶中反應生成的氣體是　 　，E中裝入堿石灰的作用是　 　，反應完全后關閉活塞K，再次打開活塞K1通入氮氣的作用是　 　；

（3）同學們根據E裝置在測定前后的質量差計算出了樣品中過碳酸鈉的含量．裝置F的作用是　 　，如不連接裝置F，測定的過碳酸鈉含量會　 　（填“偏高”或“偏低”）．

Answer 1

【答案】【實驗探究一】①讓過碳酸鈉溶于水且能與水反應；③氧氣；H2O2

④Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl

小結Na2CO4；Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2；

【實驗探究二】（1）除去空氣中的二氧化碳，防止空氣中的二氧化碳進入E裝置；

（2）二氧化碳和氧氣；吸收二氧化碳；將裝置中的氣體排出，被E裝置吸收；

（3）防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入E裝置被吸收；偏高．

【解析】

試題分析：【實驗探究一】①向盛有過碳酸鈉固體的試管中加入適量水，目的是讓過碳酸鈉溶于水且能與水反應；

③根據題給條件可知，過碳酸鈉溶于水時，反應生成碳酸鈉和過氧化氫，向序號①的所得溶液中加入適量的二氧化錳粉末，產生了大量的氣體，可使帶火星的木條復燃，說明該氣體是氧氣，進一步說明了含有過氧化氫溶液；

④碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，方程式為：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

實驗小結：由于過碳酸鈉與水反應生成碳酸鈉和過氧化氫，說明過碳酸鈉中含氧量比碳酸鈉高，并且過碳酸鈉的相對分子質量為122；碳酸鈉的相對分子質量為106，所以過碳酸鈉應為Na2CO4；過碳酸鈉與水反應的化學方程式為：Na2CO4+H2O=Na2CO3+H2O2；

【實驗探究二】（1）氫氧化鈉可以與二氧化碳反應，除去空氣中的二氧化碳，防止空氣中的二氧化碳進入E裝置；

（2）過碳酸鈉溶于水時，反應生成碳酸鈉和過氧化氫，過氧化氫在二氧化錳作用下生成水和氧氣；碳酸鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳；當氣體通過濃硫酸時被干燥，通入E中裝入堿石灰吸收其中的二氧化碳；實驗完畢后通入氮氣的目的是將裝置中的氣體排出，被E裝置吸收；

（3）F裝入干燥的堿石灰，F裝置可以防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入E裝置被吸收，這樣E裝置在測定前后的質量差值偏大，計算出了樣品中過碳酸鈉的含量偏高．