Question

【題目】過碳酸鈉(2 Na2CO3·3 H2O2)廣泛用于化工、造紙、紡織、食品等行業，一種以芒硝(Na2SO4·10 H2 O)、H2O2等為原料制備過碳酸鈉的工藝流程如下：

已知2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O ， pH小于5時幾乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5時幾乎均以CrO42-形式存在。

回答下列問題：

(1)Na2CrO4中Cr元素的化合價為___

(2)Ksp(CaCrO4)___(填“＞”或“＜”)Ksp(CaSO4)。

(3)流程中循環物質X為___(填化學式)。

(4)步驟II中發生反應的化學方程式為_________

(5)步驟I一III是為了制得純堿，從環境保護的角度看，可能的不足之處是___

(6)步驟V合成時，加入95%的乙醇的目的是___

(7)測定產品活性氧的實驗步驟如下：準確稱取mg產品，用硫酸溶解后，用c mol·L－1的KMnO4標準溶液滴定至終點，消耗KMnO4標準溶液V mL。

①滴定到終點時，溶液呈___(填“無色”或“淺紅色”)。

②過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨用催化劑催化分解時放出氧氣的質量與樣品的質量之比。該實驗測得的產品中活性氧為___(列出計算表達式)。

Answer 1

【答案】+6 > Na2Cr2O7 六價鉻有毒，易造成壞境污染 減小過碳酸納的溶解度，提高產率 淺紅色

【解析】

以芒硝（Na2SO410H2O）、H2O2等為原料制備過碳酸鈉，芒硝加入水、氧化鈣反應得到鉻酸鈣，和硫酸鈉反應得到硫酸鈣和鉻酸鈉，溶液中通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉晶體和重鉻酸鈉，過濾得到碳酸氫鈉煅燒分解生成碳酸鈉，加入水精制得到碳酸鈉溶液，加入硅酸鈉穩定劑、30%的過氧化氫、加入95%的乙醇和飽和碳酸鈉溶液反應得到過碳酸鈉晶體，抽濾乙醇洗滌干燥得到過碳酸鈉，
（1）Na2CrO4中鈉元素化合價+1價，氧元素-2價，化合價代數和為0計算得到Cr元素的化合價；
（2）分析過程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，說明反應向更難溶的方向進行；
（3）已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，pH小于5時幾乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5時幾乎均以CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向進行；
（4）步驟Ⅱ中發生反應的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發生反應生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體；
（5）六價鉻有毒，易造成環境污染；
（6）步驟V合成時，飽和碳酸鈉溶液中，加入硅酸鈉、30%的過氧化氫、95%的乙醇得到過碳酸鈉晶體；
（7）①滴定終點是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液無色變為紫紅色且半分鐘不變，說明反應達到終點；
②過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨用催化劑催化分解時放出氧氣的質量與樣品的質量之比，據此寫出實驗測得的產品中活性氧。

（1）Na2CrO4中鈉元素化合價+1價，氧元素-2價，化合價代數和為0計算得到Cr元素的化合價為+6價，
故答案為：+6；
（2）分析過程可知Ⅰ加入Na2CrO4生成CaSO4，說明反應向更難溶的方向進行，證明Ksp（CaCrO4）＞Ksp（CaSO4），
故答案為：＞；
（3）已知2CrO42-+2H+Cr2O72-+H2O，pH小于5時幾乎均以Cr2O72-形式存在，pH大于8.5時幾乎均以CrO42-形式存在，酸溶液中平衡正向進行，流程中循環物質X為：Na2Cr2O4，
故答案為：Na2Cr2O4；
（4）步驟Ⅱ中發生反應的二氧化碳通入鉻酸鈉溶液中發生反應生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉晶體，反應的化學方程式為：2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓，
故答案為：2Na2CrO4+2CO2+H2ONa2Cr2O7+2NaHCO3↓；
（5）步驟Ⅰ-Ⅲ是為了制得純堿，從環境保護的角度看：六價鉻有毒，易造成環境污染，
故答案為：六價鉻有毒，易造成環境污染；
（6）步驟V合成時，加入95%的乙醇的目的是：減小過碳酸鈉的溶解度，提高產率，
故答案為：減小過碳酸鈉的溶解度，提高產率；
（7）①滴定終點是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液無色變為紫紅色且半分鐘不變，證明反應達到反應終點，
故答案為：淺紅色；
②準確稱取mg產品，用硫酸溶解后，用cmolL-1的KMnO4標準溶液滴定至終點，消耗KMnO4標準溶液VmL，反應為：5H2O2+3H2SO4+2KMnO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+5O2↑，n（H2O2）= mol=2.5×10-3cVmol，2H2O2=2H2O+O2↑，分解生成氧氣質量=2.5×10-3cVmol×32g/mol×= 0.04cV g，過氧化物的活性氧是指過氧化物單獨用催化劑催化分解時放出氧氣的質量與樣品的質量之比 = ×100% = ，
故答案為：。