Question

10．4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl又稱固體雙氧水，具有漂白、殺菌、消毒作用，又由于其穩(wěn)定性比過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）固體更好，因而具有廣泛的應用前景．某小組合成該固體雙氧水的實驗步驟和裝置示意圖如下：
Ⅰ．合成：往三頸瓶中加入56.8g硫酸鈉和5.85gNaCl的固體混合物，開啟攪拌器；將稍過量的（約70mL）30%H₂O₂溶液在20～30min內逐滴分批加入．并控制反應溫度15～35℃，加完料后持續(xù)攪拌15min，反應結束后過濾，低溫干燥得到產(chǎn)品．
Ⅱ．產(chǎn)品穩(wěn)定性分析：�、裰兴�得產(chǎn)品置于干燥器內保存一個月，并分別在放置前、放置后取一定質量的樣品溶于水，加適量稀硫酸酸化，用0.1000mol/L酸性高錳酸鉀滴定，測定產(chǎn)品中雙氧水的含量，以此分析產(chǎn)品的穩(wěn)定性．所得實驗數(shù)據(jù)如表

數(shù)據(jù) 時間	樣品取用數(shù)量（g）	平均V（KMnO4）/mL
放置前測定	a	25.00
放置一個月后測定	a	24.90

已知：a．H₂O₂不穩(wěn)定，加熱，加入某些金屬離子或加堿均有利于其分解
b．產(chǎn)品穩(wěn)定性=（放置一個月后雙氧水的質量分數(shù)/放置前雙氧水的質量分數(shù)）×100%
請回答下列問題：
（1）裝置圖里方框中應添加儀器a，其名稱為溫度計；寫出合成4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl的化學方程式：4Na₂SO₄+2H₂O₂+NaCl=4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl．
（2）該合成反應過程中，關鍵是控制溫度，其合理的措施是：ACD
A．逐滴滴加H₂O₂        B．選用Na₂SO₄和NaCl固體，而不用其飽和溶液
C．不斷攪拌            D．冰水浴
（3）該合成反應過程中30%的H₂O₂溶液不應大大過量的原因減小產(chǎn)品的溶解損失，提高產(chǎn)率．
（4）4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl固體比過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）固體更穩(wěn)定的可能原因是_2Na₂CO₃•3H₂O₂中碳酸鈉水解呈堿性，而雙氧水在堿性條件容易分解．
（5）產(chǎn)品分析實驗時，高錳酸鉀溶液裝于滴定管中，當?shù)味ǖ竭_終點時的現(xiàn)象是溶液從無色剛好變?yōu)闇\紅色，且保持30s不褪色．
下列關于該滴定實驗過程中的儀器選擇和操作都正確的是AC

（6）該產(chǎn)品的“產(chǎn)品穩(wěn)定性”=99.6%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)控制反應溫度15～35℃可知，裝置中必須要有溫度計，根據(jù)題中提供的物質，利用元素守恒可寫化學方程式；
（2）控制反應放出的熱量可以通過控制反應物的量，也可以通過攪拌、冰水浴等方式促使熱量散失等措施；
（3）因為雙氧水不穩(wěn)定，所以合成反應過程中30%的H₂O₂溶液適當過量，但不能太多，雙氧水太多，4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl在其中的溶解的量就多，產(chǎn)品的產(chǎn)率低；
（4）2Na₂CO₃•3H₂O₂中碳酸鈉水解呈堿性，而雙氧水在堿性條件容易分解；
（5）根據(jù)高錳酸鉀溶液本身的顏色的變化判斷滴定的終點，根據(jù)滴定操作的規(guī)范要求選擇；
（6）根據(jù)產(chǎn)品用去的高錳酸鉀溶液的體積可計算出產(chǎn)品中雙氧水的質量分數(shù)，利用產(chǎn)品穩(wěn)定性=（放置一個月后雙氧水的質量分數(shù)/放置前雙氧水的質量分數(shù)）×100%計算．

解答 解：（1）根據(jù)控制反應溫度15～35℃可知，裝置中必須要有溫度計，所以方框中應添加儀器a為溫度計，合成4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl的化學方程式為4Na₂SO₄+2H₂O₂+NaCl=4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl，
故答案為：溫度計；4Na₂SO₄+2H₂O₂+NaCl=4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl；
（2）控制溫度可以控制反應放出的熱量可以通過控制反應物的量，也可以通過攪拌、冰水浴等方式促使熱量散失等措施達到控制溫度的目的，
故選：ACD；
（3）因為雙氧水不穩(wěn)定，所以合成反應過程中30%的H₂O₂溶液適當過量，但不能太多，雙氧水太多，4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl在其中的溶解的量就多，產(chǎn)品的產(chǎn)率低，所以30%的H₂O₂溶液不應大大過量，以減小產(chǎn)品的溶解損失，提高產(chǎn)率，
故答案為：減小產(chǎn)品的溶解損失，提高產(chǎn)率；
（4）2Na₂CO₃•3H₂O₂中碳酸鈉水解呈堿性，而雙氧水在堿性條件容易分解，所以4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl固體比過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）固體更穩(wěn)定，
故答案為：2Na₂CO₃•3H₂O₂中碳酸鈉水解呈堿性，而雙氧水在堿性條件容易分解；
（5）高錳酸鉀溶液裝于滴定管中，當?shù)味ǖ竭_終點時的現(xiàn)象是溶液從無色剛好變?yōu)闇\紅色，且保持30s不褪色，右滴定過程中涂凡士林可以防止活塞少漏液體，故A正確；排氣泡時速度不能太快，要慢慢擠出氣泡，故B錯誤；測定時一手握住活塞，另一手拿住錐形瓶，并不斷振蕩，故C正確，讀數(shù)是目光要平視液面，故D錯誤，故選AC，
故答案為：溶液從無色剛好變?yōu)闇\紅色，且保持30s不褪色；AC；
（6）根據(jù)產(chǎn)品用去的高錳酸鉀溶液的體積可計算出產(chǎn)品中雙氧水的質量分數(shù)，兩次用的是同一份樣品，所以有高錳酸鉀溶液的體積之比=雙氧水的質量分數(shù)之比，所以產(chǎn)品穩(wěn)定性=（放置一個月后雙氧水的質量分數(shù)/放置前雙氧水的質量分數(shù)）×100%=$\frac{24.9}{25}$×100%=99.6%，
故答案為：99.6%．

點評 本題考查了4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl的制備及性質實驗方案設計，側重于制備實驗操作、物質的分離提純、離子方程式的書寫、數(shù)據(jù)的處理和計算、滴定原理的應用等知識點的考查，清楚制備的原理是解答的關鍵，題目難度中等．