题目

一种名为“污渍爆炸盐”的洗涤产品能高效去除衣物上的顽固污渍，某校化学研究性学习小组的同学在老师的指导下对该产品开展了以下探究活动。 【查阅资料】        “污渍爆炸盐”的主要成分是过碳酸钠（相对分子质量为122），它是一种白色固体粉末，易溶于水且能与水反应生成一种碳酸盐和一种强氧化性的物质，是当前使用最为广泛的洗涤助剂之一。 【实验探究一】过碳酸钠的化学组成 为探究过碳酸钠的化学组成，同学们设计了以下实验，请按要求完成表格内容： 序号 实验步骤 实验现象 实验分步结论（或解释） ① 向盛有过碳酸钠固体的试管中加入适量水 固体溶解                           。  ② 向序号①的所得溶液中加入适量的二氧化锰粉末 有大量气泡产生   ③ 将带火星的木条置于试管口 木条复燃 序号②试管中产生的气体是    ；过碳酸钠溶于水能生成                  （填化学式）。 ④ 取序号③试管中的上层清液加入氯化钙溶液 产生白色沉淀 反应的化学方程式          。   实验 小结 过碳酸钠的化学式是         ； 过碳酸钠与水反应的化学方程式是                              。 【实验探究二】：过碳酸钠含量测定 老师给同学们一份含碳酸钠杂质的过碳酸钠样品（不含其它杂质），要求设计方案测定该样品中过碳酸钠的含量，同学们经讨论设计了如下图所示的实验装置。图中装置B盛装氢氧化钠溶液、C盛装澄清石灰水、D盛装浓硫酸，E、F均装入干燥的碱石灰（主要成分：氧化钙和氢氧化钠的固体混合物；可吸收二氧化碳和水蒸气）。 （1）首先关闭活塞K、K2，打开活塞K1、K3、K4，通入一段时间的氮气排出锥形瓶中的空气，此时装置B的作用是                   ； （2）依次关闭活塞K1、K3、K4,打开活塞K2、K，此时锥形瓶中反应生成的气体是      ，E中装入碱石灰的作用是             ，反应完全后关闭活塞K，再次打开活塞K1通入氮气的作用是                          ； （3）同学们根据E装置在测定前后的质量差计算出了样品中过碳酸钠的含量。装置F的作用是       ，如不连接装置F，测定的过碳酸钠含量会       （填“偏高”或“偏低”）。 答案：【答案】【实验探究一】过碳酸钠的化学组成 序号 实验分步结论（或解释） ① 过碳酸钠溶于水（其它合理答案也可） ②   ③      氧气（或O2）  ；    H 2O2   ④    Na2CO3 ＋CaCl2 = CaCO3↓ ＋ 2NaCl  实验 小结      Na2CO4     ；     Na2CO4 ＋ H2O ＝  Na2CO3  ＋  H2O2    【实验探究二】过碳酸钠含量测定 （1）吸收反应前锥形瓶中的CO2；  （2）CO2和O2（或二氧化碳和氧气）；吸收生成的CO2； 排出锥形瓶中生成的气体，使其能被E中的碱石灰完全吸收；   （3）防止空气中的CO2和水蒸气进入装置E影响测定结果准确性；偏低。 【解析】过碳酸钠固体中加入适量水后固体溶解说明过碳酸钠能溶于水中；在其溶液中加二氧化锰后产生气体能使带火星的木条复燃，说明该气体是氧气，也说明过碳酸钠与水反应生成过氧化氢；加入氯化钙溶液后产生白色沉淀，说明过碳酸钠与水反应除生成过氧化氢外还生成了碳酸钠，其化学式可表示为Na2CO4。 要测定混合物中过碳酸钠的含量，则只需测定反应前固体总质量及其与稀硫酸反应时生成二氧化碳的质量即可求得，在测定中需将原装置内空气中的二氧化碳气体除去才能得到正确结果。所以反应前通氮气的目的就是除去装置内反应前的二氧化碳，B装置的作用就是将空气中的二氧化碳彻底吸收；在加入稀硫酸后，容器内产生的气体有氧气和二氧化碳两种，E中碱石灰的作用是吸收样品与稀硫酸反应产生的二氧化碳气体，再次通入氮气的目的是使装置内残留的二氧化碳全部进入E装置；装置F的作用是防止空气中的二氧化碳对测定结果产生影响，若无装置F，则会使测定结果中二氧化碳的量偏大，氧气的量偏小，测定结果偏低。

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