Question

用純堿和雙氧水混合可制作新型液體洗滌劑（2Na₂CO₃?3H₂O₂），它具有殺菌消毒去油污的能力且不會污染水源．
（1）檢驗這種新型洗滌劑中金屬陽離子的操作和現(xiàn)象是

 

（2）這種洗滌劑中的雙氧水可以將廢水中的CN^-轉化為無毒物的同時生成NH₃，寫出該反應的離子方程式

 

（3）如果配制洗滌劑的水中含有鐵離子，不僅會削弱洗滌劑的去污能力，甚至會完全失去殺菌作用．試分析其中可能的原因（寫出其中一種即可，用離子方程式和簡要文字表述）

 

（4）某化學學習小組為了定性探究鐵離子對這種新型洗滌劑的不良影響，取該洗滌劑100mL，加入25gFeCl₃固體，產(chǎn)生大量無色無味氣體，用貯氣瓶收集氣體．請選用下列試劑和實驗用品完成氣體成分的探究過程：0.10mol?L^-1NaOH溶液、8.0mol?L^-1NaOH溶液、澄清石灰水、0.10mol?L^-1KMnO₄溶液、BaCl₂稀溶液、品紅溶液、蒸餾水、木條、酒精燈、火柴、洗氣瓶．
①提出假設：對該氣體成分提出合理假設．
假設1：氣體是O₂．
假設2：氣體是CO₂．
假設3：氣體是

 

②設計方案：設計實驗方案證明你的假設，在下表中完成實驗步驟、預期現(xiàn)象和結論．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
將氣體依次通入盛有   的洗氣瓶中，并

Answer 1

考點：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質

專題：實驗設計題

分析：（1）含有鈉元素的物質焰色反應呈現(xiàn)黃色，可以檢驗鈉元素的存在；
（2）根據(jù)題目信息：雙氧水可以將廢水中的氰化物轉化為無毒物同時生成NH₃來書寫；
（3）鐵離子會加速H₂O₂分解，三價鐵離子和碳酸根的水解雙促進；
（4）根據(jù)二氧化碳和氧氣的化學性質對氣體進行檢驗：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，氧氣能使木條復燃．

解答： 解：（1）含有鈉元素的物質焰色反應呈現(xiàn)黃色，檢驗物質中是否含有鈉離子的方法：用潔凈的鉑絲蘸取洗滌劑在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色，
故答案為：用潔凈的鉑絲蘸取洗滌劑在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色；
（2）由這種洗滌劑中的雙氧水可以將廢水中的氰化物轉化為無毒物同時生成NH₃，結合原子守恒和電荷守恒可知反應的離子方程式為H₂O₂+CN^-+H₂O=HCO₃^-+NH₃，
故答案為：H₂O₂+CN^-+H₂O=HCO₃^-+NH₃；
（3）雙氧水因具有氧化性而具有殺菌消毒能力，但是2H₂O₂═2H₂O+O₂，鐵離子會加速H₂O₂分解，使洗滌劑失去殺菌作用，此外，三價鐵離子和純堿中的碳酸根的水解雙促進，既②2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O═2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑使洗滌劑失去去污能力，
故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑，鐵離子會加速H₂O₂分解，使洗滌劑失去殺菌作用；2Fe³⁺+3CO₃^2-+3H₂O=2Fe（OH）₃↓+3CO₂↑，F(xiàn)e³⁺與CO₃^2-水解相互促進，使洗滌劑失去去污能力；
（4）①根據(jù)實驗假設1和假設2，可知假設3是CO₂和O₂，
②可以用澄清石灰水來檢驗二氧化碳的存在，若石灰水變渾濁說明含二氧化碳，否則不含；用帶火星的木條檢驗氧氣的存在，若帶火星的木條復燃，則含氧氣，否則不含，
故答案為：CO₂和O₂；

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結論
將氣體依次通入盛有澄清石灰水、8.0mol?L-1NaOH溶液的洗氣瓶中，并將帶火星的木條放在最后一個洗氣瓶的出口處	若澄清石灰水不變渾濁，木條復燃，則假設1成立； 若澄清石灰水變渾濁，木條不復燃，則假設2成立； 若澄清石灰水變渾濁，木條復燃，則假設3成立

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點評：本題考查碳酸鈉的性質及鑒別，涉及氧化還原、水解原理及探究實驗等，為高頻考點，把握物質的性質、發(fā)生的反應及物質檢驗為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的綜合考查，題目難度不大．