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℃，加完料后持續攪拌15min，反應結束后過濾，低溫干燥得到產品．
Ⅱ．產品穩定性分析：取Ⅰ中所得產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，測定產品中雙氧水的含量，以此分析產品的穩定性．所得實驗數據如表

數據 時間	樣品取用數量（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不穩定，加熱，加入某些金屬離子或加堿均有利于其分解
b．產品穩定性=（放置一個月后雙氧水的質量分數/放置前雙氧水的質量分數）×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品的溶解損失，提高產率．
（4）4Na₂SO₄•2H₂O₂•NaCl固體比過碳酸鈉（2Na₂CO₃•3H₂O₂）固體更穩定的可能原因是_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）產品分析實驗時，高錳酸鉀溶液裝于滴定管中，當滴定到達終點時的現象是溶液從無色剛好變為淺紅色，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）該產品的“產品穩定性”=99.6%．

Answer 1

分析 （1）根據控制反應溫度15～35℃可知，裝置中必須要有溫度計，根據題中提供的物質，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，產品的產率低；
（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）根據高錳酸鉀溶液本身的顏色的變化判斷滴定的終點，根據滴定操作的規范要求選擇；
（6）根據產品用去的高錳酸鉀溶液的體積可計算出產品中雙氧水的質量分數，利用產品穩定性=（放置一個月后雙氧水的質量分數/放置前雙氧水的質量分數）×100%計算．

解答 解：（1）根據控制反應溫度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，產品的產率低，所以30%的H₂O₂溶液不應大大過量，以減小產品的溶解損失，提高產率，
故答案為：減小產品的溶解損失，提高產率；
（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，當滴定到達終點時的現象是溶液從無色剛好變為淺紅色，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：溶液從無色剛好變為淺紅色，且保持30s不褪色；AC；
（6）根據產品用去的高錳酸鉀溶液的體積可計算出產品中雙氧水的質量分數，兩次用的是同一份樣品，所以有高錳酸鉀溶液的體積之比=雙氧水的質量分數之比，所以產品穩定性=（放置一個月后雙氧水的質量分數/放置前雙氧水的質量分數）×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、數據的處理和計算、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．