水产养殖的速效增氧剂“鱼浮灵”的主要成分是过氧碳酸钠()。
某化学研究小组对“鱼浮灵”的制备、成分测定及增氧原理进行了如下探究。
【查阅资料】①过氧碳酸钠有和的双重性质;50℃开始分解。
②过氧碳酸钠在异丙醇(有机溶剂)中的溶解度较低。
Ⅰ.“鱼浮灵”的制备。
实验室用与稳定剂的混合溶液和30%的溶液反应制备过氧碳酸钠,实验装置如图7所示。
(1)反应温度不能超过20℃的原因是________________________________。
(2)反应结束后,停止搅拌,向反应液中加入异丙醇,静置过滤、洗涤、干燥,获得过氧碳酸钠固体。加入异丙醇的目的________________。
Ⅱ.“鱼浮灵”的成分测定。
【定性检测】检测过氧碳酸钠溶液中的成分。
(3)请补充完成下列实验报告中的相关内容。
实验序号 | 实验步骤 | 实验现象 | 解释或结论 |
① | 取样,加入粉末,用带火星的木条伸入试管内 | 木条复燃 | 反应的化学方程式 ______________________ |
② | ______________________ | ______________________ | 溶液中含有 |
【定量研究】测定“鱼浮灵”中过氧碳酸钠的组成。
实验③:称取一定质量的“鱼浮灵”样品于小烧杯中,加适量水溶解,向小烧杯中加入足量,溶液,过滤、洗涤、干燥,得到碳酸钡()固体3.94g。
实验④:另称取相同质量的“鱼浮灵”样品于锥形瓶中,加入足量稀硫酸,再逐滴加入高锰酸钾溶液,充分反应,消耗的质量为1.896g,该反应的原理是:
。
(4)计算确定过氧碳酸钠()的化学式(写出计算过程)。
Ⅲ.“鱼浮灵”的增氧原理。
研究小组通过测定常温下相同时间内水溶液中溶解氧的变化,探究、对分解速率的影响,设计了对比实验,实验数据记录如下表。
编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
试剂 |
| 溶液 | 固体 溶液 | 溶液 溶液 | 溶液 溶液 |
pH | 6.96 | 6.01 | 8.14 | 8.15 | 9.26 |
溶解氧 () | 5.68 | 6.44 | 9.11 | 9.12 | 10.97 |
(5)由实验②可知,常温下,过氧化氢水溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”)。
(6)过氧碳酸钠可以速效增氧的原理是_________________________________________。
【答案】 (1) 常温下鱼浮灵在水中能很快分解产生氧气,温度越高,分解速度越快
(2) 使过氧碳酸钠固体尽可能多的析出
(3) 2H2O2 MnO2 2H2O+ O2↑ ; 取样,加入适量的稀盐酸,用蘸有澄清石灰水的玻璃片放在试管口; 试管内有气泡产生,玻璃片上澄清石灰水变浑浊
(4) 2Na2CO3·3H2O2 (5) 酸性
(6)过氧碳酸钠中含有碳酸钠,碳酸钠易溶于水,溶液呈碱性,加快了H2O2分解,使水中溶解氧迅速增加