(2019·無錫)水產養殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳**(aNa2CO3·bH2O2)。某化學研...

問題詳情：

(2019·無錫)水產養殖的速效增氧劑“魚浮靈”的主要成分是過氧碳**(aNa2CO3·bH2O2)。某化學研究小組對“魚浮靈”的製備、成分測定及增氧原理進行了如下探究。

(查閲資料)①過氧碳**有Na2CO3和H2O2的雙重*質,50 ℃開始分解;②過氧碳**在異*醇(有機溶劑)中的溶解度較低。

Ⅰ.“魚浮靈”的製備。

實驗室用Na2CO3與穩定劑的混合溶液和30%的H2O2溶液反應制備過氧碳**,實驗裝置如圖所示。

(1)反應温度不能超過20 ℃的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)反應結束後,停止攪拌,向反應液中加入異*醇,靜置過濾、洗滌、乾燥,獲得過氧碳**固體。加入異*醇的目的　                                                                                  。 

Ⅱ.“魚浮靈”的成分測定。

(定*檢測)檢測過氧碳**溶液中的成分。

(3)請補充完成下列實驗報告中的相關內容。

(定量研究)測定“魚浮靈”中過氧碳**的組成。

實驗③:稱取一定質量的“魚浮靈”樣品於小燒杯中,加適量水溶解,向小燒杯中加入足量Ba(OH)2溶液,過濾、洗滌、乾燥,得到碳*鋇(BaCO3)固體3.94 g。

實驗④:另稱取相同質量的“魚浮靈”樣品於錐形瓶中,加入足量稀硫*,再逐滴加入高錳*鉀溶液,充分反應,消耗KMnO4的質量為1.896 g,該反應的原理是2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O。

(4)計算確定過氧碳**(aNa2CO3·bH2O2)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温下相同時間內水溶液中溶解氧的變化,探究CO32-、OH-對H2O2分解速率的影響,設計了對比實驗,實驗數據記錄如下表。

(5)由實驗②可知,常温下,過氧化*水溶液呈　　　　(填“**”“中*”或“鹼*”)。 

(6)過氧碳**可以速效增氧的原理是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

【回答】

 (1)常温下魚浮靈在水中能很快分解產生氧氣

(2)使過氧碳**固體儘可能多地析出

(3)2H2O22H2O+O2↑　取樣,加入適量的CaCl2溶液　產生白*沉澱

(4)解:設樣品中碳**的質量為x,過氧化*的質量為y。

Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2NaOH

106     197

x   3.94 g

x=2.12 g

由化學方程式2KMnO4+5H2O2+3H2SO4K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O得關係式:

2KMnO4~5H2O2

316     170

1.896 g     y

　y=1.02 g

據題意:

解得

答:過氧碳**的化學式是2Na2CO3·3H2O2。

(5)**

(6)過氧碳**中含有碳**,碳**易溶於水,溶液呈鹼*,加快了H2O2分解,使水中溶解氧迅速增加

解析：(1)常温下魚浮靈在水中會很快分解,而且温度越高,分解速率越快。因此生產過程中反應温度不能超過20 ℃的原因是:常温下魚浮靈在水中能很快分解產生氧氣。

(2)因為過氧碳**在異*醇(有機溶劑)中的溶解度較低,所以反應結束後,向反應液中加入異*醇的目的是使過氧碳**固體儘可能多地析出。

(3)實驗①中根據木條復燃,説明有氧氣生成,可以判斷出溶液中含有過氧化*,化學方程式是2H2O22H2O+O2↑;實驗②結論是溶液中含有碳**,根據碳*根離子的鑑定方法,設計的實驗步驟是取樣,加入適量的CaCl2溶液,實驗現象是產生白*沉澱。

(5)由“魚浮靈”的增氧原理中的實驗②可知,常温下,過氧化*水溶液pH=6.01<7,呈**。

(6)由“魚浮靈”的增氧原理中的實驗可知,溶液的鹼*越強,過氧化*的分解速率越大,溶液中的溶解氧就越多,可見過氧碳**可以速效增氧的原理是:過氧碳**中含有碳**,碳**易溶於水,溶液呈鹼*,加快了H2O2分解,使水中溶解氧迅速增加。

知識點：未分類

題型：綜合題