Question

【題目】過(guò)碳酸鈉(2Na2CO33H2O2)又名過(guò)氧碳酸鈉，白色顆粒狀粉末，其水溶液呈堿性，50℃可分解為碳酸鈉和過(guò)氧化氫，具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)，是很好的消毒劑、漂白劑、供氧劑。以工業(yè)碳酸鈉和H2O2為原料制備過(guò)碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)裝置及步驟：

I.稱(chēng)取10.0g碳酸鈉，溶于40mL蒸餾水中，冷卻至273K待用。

II.量取15mL30%的H2O2溶液加入到三頸燒瓶中，冷卻至273K后，加入復(fù)合穩(wěn)定劑，攪拌均勻。

III.在控溫及攪拌條件下，將碳酸鈉溶液滴入到步驟II的混合液中，待反應(yīng)液冷卻至268K左右，邊攪拌邊加入4.0gNaCl，靜置結(jié)晶。

IV.過(guò)濾，用無(wú)水乙醇洗滌后，真空干燥。

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

（1）球形冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外還有__________________(填化學(xué)式)。

（2）制備過(guò)程中涉及的反應(yīng)及干燥等操作均需在較低溫度下進(jìn)行，原因是________________。

（3）步驟II中加入復(fù)合穩(wěn)定劑的目的之一是與工業(yè)碳酸鈉中含有的Fe3+生成穩(wěn)定的配合物，以防Fe3+對(duì)制備反應(yīng)產(chǎn)生不良影響。該不良影響是指__________________________。

（4）步驟IV中完成"過(guò)濾”操作所需玻璃儀器有燒杯、____________和____________.

（5）產(chǎn)品中H2O2含量的測(cè)定

準(zhǔn)確稱(chēng)取產(chǎn)品0.1000g于碘量瓶中，加入50mL蒸餾水，并立即加入6mL2mol·L－1H3PO4溶液，再加入lgKI固體(過(guò)量)，搖勻后于暗處放置10min，加入適量指示劑，用0.1000rnol·L－1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液17.00mL。(已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI)

①所加指示劑的名稱(chēng)是____________;確定達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是_____________

②若加入KI固體搖勻后未將碘量瓶“在暗處放置10min”，就立即進(jìn)行滴定操作，測(cè)定的結(jié)果將會(huì)____________(選填“偏大"、“偏小”或“無(wú)影響”)。

③根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為____________%。

Answer 1

【答案】H2O2 H2O2和2Na2CO33H2O受熱都容易分解，影晌產(chǎn)率 Fe3+催化雙氧水的分解使雙氧水被消耗 漏斗 玻璃棒 淀粉溶液 滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液．溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且30s內(nèi)不恢復(fù) 偏小 28.9

【解析】

(1)加熱條件下，H2O和H2O2都會(huì)蒸發(fā)；

(2)H2O2和2Na2CO33H2O受熱都容易分解；

(3)Fe3+會(huì)加快雙氧水的分解；

(4)"過(guò)濾”操作所需玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；

(5)①碘與淀粉變藍(lán)；碘單質(zhì)被還原為碘離子時(shí)藍(lán)色消失；

②加入KI固體搖勻后，將碘量瓶“在暗處放置10min”，目的是讓碘離子與雙氧水反應(yīng)徹底；

③H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，則H2O2~ I2~2Na2S2O3，根據(jù)滴定過(guò)程中消耗Na2S2O3的量計(jì)算H2O2的物質(zhì)的量，在計(jì)算產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

(1)加熱條件下，H2O和H2O2都會(huì)蒸發(fā)，球形冷凝管中回流的主要物質(zhì)除H2O外還有H2O2；

(2)H2O2和2Na2CO33H2O受熱都容易分解，制備過(guò)程中涉及的反應(yīng)及干燥等操作均需在較低溫度下進(jìn)行，提高產(chǎn)率；

(3)步驟II中加入復(fù)合穩(wěn)定劑的目的之一是與工業(yè)碳酸鈉中含有的Fe3+生成穩(wěn)定的配合物，以防Fe3+對(duì)制備反應(yīng)產(chǎn)生不良影響。該不良影響是指Fe3+可做催化劑，會(huì)加快雙氧水的分解，使雙氧水被消耗；

(4)"過(guò)濾”操作所需玻璃儀器有燒杯、漏斗和玻璃棒；

(5)①測(cè)定含量過(guò)程中加入KI固體，與雙氧水反應(yīng)生成碘單質(zhì)，碘與淀粉變藍(lán)，所加指示劑的名稱(chēng)是淀粉溶液；標(biāo)準(zhǔn)液Na2S2O3具有還原性，可將碘單質(zhì)還原為碘離子，碘單質(zhì)被消耗完，淀粉恢復(fù)原來(lái)的顏色，確定達(dá)到滴定終點(diǎn)的依據(jù)是滴入最后一滴Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)液，溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o(wú)色，且30s內(nèi)不恢復(fù)；

②加入KI固體搖勻后，將碘量瓶“在暗處放置10min”，目的是讓碘離子與雙氧水反應(yīng)：H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2，使若加入KI固體搖勻后未將碘量瓶“在暗處放置10min”，就立即進(jìn)行滴定操作，雙氧水為被完全反應(yīng)，產(chǎn)生的碘單質(zhì)量減少，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積減少，測(cè)定的結(jié)果將會(huì)偏��；

③根據(jù)滴定過(guò)程中的反應(yīng)：H2O2+2I-+2H+=2H2O+I2、2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI，則H2O2~ I2~2Na2S2O3，滴定時(shí)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的物質(zhì)的量n(Na2S2O3)=17.00×10-3L×0.1000rnol·L－1=1.7×10-3mol，n(H2O2)=n(Na2S2O3)=×1.7×10-3mol=0.85×10-3mol，則產(chǎn)品中H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=28.9%。