茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢等污渍,它溶于热水,有许多气泡产生。某学习小组同学对茶垢清洁剂进行了项目式探究。
【查阅资料】
①某品牌茶垢清洁剂主要成分是过碳酸钠 , 过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠能和稀硫酸反应。该茶垢剂的其他成分与水、与稀硫酸反应均不生成气体。
②茶垢清洁剂遇水后释放出的活性氧能使茶垢分解、脱落。
任务一:探究温度对茶垢清洁剂使用效果的影响。
研究小组向两个装有茶垢清洁剂的抽滤瓶中,分别注入的冷水、热水,实验装置如图1所示,氧气浓度传感器采集的数据如图2所示。
(1)加入药品前,检查装置气密性完好的方法是:塞紧橡胶塞后,{#blank#}1{#/blank#}。
(2)茶垢清洁剂清洗茶垢时,用{#blank#}2{#/blank#}(填“冷水”或“热水”)的效果更好。
任务二:探究茶垢清洁剂的优劣。
活性氧的含量是衡量过碳酸钠产品的优劣。控制在范围内,以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠,探究反应物质量比与过碳酸钠的产率及活性氧的含量关系,数据如下表:(注:活性氧的含量)
碳酸钠与过氧化氢的质量比 | 过碳酸钠的产率/ | 活性氧的含量/ |
| 78.91 | 12.70 |
| 81.08 | 12.71 |
| 79.53 | 12.67 |
| 76.02 | 12.68 |
(3)由上表中数据可知,碳酸钠和过氧化氢最佳投料的质量比为{#blank#}3{#/blank#}。
(4)若制备过程中的反应温度偏高,会造成过碳酸钠的产率偏低,其原因是{#blank#}4{#/blank#}(用化学方程式表示)。
任务三:测定茶垢清洁剂加水后产生碳酸钠的质量。
【查阅资料】
③浓硫酸能吸收水蒸气:碱石灰能吸收水蒸气和
④碳酸钠能与稀硫酸反应方程式为:
【实验步骤】(假设每步反应均完全进行)
反应前丙装置质量/ | 反应前丙装置质量/ |
m | n |
(5)为达到实验目的,先称取一定质量加足量水后的茶垢清洁剂样品放入图3装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是{#blank#}5{#/blank#}(填序号,可重复选用)
a.称量装置丙
b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹
c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞
(6)反应开始前先通入一段时间 , 的目的是{#blank#}6{#/blank#}。
(7)装置丁的作用是{#blank#}7{#/blank#}。
(8)如果缺少装置乙,测定的实验结果会{#blank#}8{#/blank#}(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。
(9)该茶垢清洁剂加水后产生碳酸钠,产生的碳酸钠与加入的稀硫酸要发生反应,其反应方程式为 , 请根据表中数据计算,产生的碳酸钠的质量为{#blank#}9{#/blank#}g(用含字母m、n的式子表示)。