化学与生活：探究家用管道疏通剂成分

【化学与生活】 家用管道疏通剂 湖北省石首市文峰中学刘涛 管道疏通剂又称管道疏通颗粒，是一种新型厨卫管道深层清洁产品。主要是针对厨卫管 道内的油脂、毛发、菜渣、纸棉纤维等各种有机物质造成的堵塞进行疏通。同时具有清除管 道恶臭，灭杀管道细菌、寄生虫等功效，帮助家庭清洁最后一处卫生死角。 我们在家清洗餐具时发现下水道堵塞，拿出几包白色粉状管道疏通剂，取部分投入管道 并倒入适量水，只见管道中的水上下翻滚，并产生大量泡沫，用工具在管道内搅动几下，管 道即通。 探究一：某化学兴趣小组时利用刹余的管道疏通剂开展探究活动。 管道疏通剂的 主要成分： 过碳酸钠、苛 性钠、香精等 【查阅资料】①该管道疏通剂中过碳酸钠的化学式为2NzCO,·3HzO2,白色晶体，加入水中， 剧烈反应并产生气体：香精只起除臭作用。 ②过碳酸钠俗称固体双氧水，极易分解，得到碳酸钠、水和氧气，其化学方程式可表示为2 (2Na2CO3·3H2O2)=4NCO3+6H2O十3O2↑。过碳酸钠是很好的消毒剂和供氧剂，广泛 应用于洗涤、印染和医药等领域。 【理论推测】该兴趣小组的同学们根据所学知识和资料信息推测该气体为氧气。 【实验验证】 ()将过碳酸钠溶解于热水中，有大量气泡产生，其原因是 充分反应后，取 少量反应后溶液，向其中滴入1滴酚酞试液，可观察到溶液呈色。当不再产生气泡后， 往剩余的溶液中加入足量澄清石灰水，反应的化学方程式为 (2)同学们选择下列实验装置开展验证实验。 ①疏通剂与水反应剧烈，你认为应选择 作为发生装置（选填“A”或“B”)。 ②用装置C收集一瓶气体，将带火星的木条伸入其中，现象为，证明该小组同学的 推测正确。 【深入探究】为检验疏通剂与水反应后剩余溶液中溶质成分，兴趣小组开展了下表所示的 探究实验。（提示氣化钙溶液呈中性） ③请完善下面的表格。 实验步骤 实验现象 实验结论 ①取适量该疏通剂于烧杯中，加少量水， 疏通剂加入水中会 (填 烧杯外壁发烫 触摸烧杯外壁。 “放热”或“吸热”) ②取少许实验①的溶液于试管中，滴加 溶液中溶质含有Na2CO3 过量的氯化钙溶液，静置，观察现象。 溶液变红 溶液中溶质含有NaOH 讨论与分析实验步骤②中不能使用氢氧化钙溶液的原因可能是 【交流反思】 (3)下面是管道疏通剂的作用原理，你认为正确的是（填序号）。 A.氢氧化钠溶于水波出热，促进管内油脂与其反应 B.氢氧化钠能使有机残渣快速腐蚀，加快管道疏通。 C.管道疏通剂与水反应产生大量氧气，疏散堵塞物。 (④)经探究，过碳酸钠与水反应生成了碳酸钠和过氧化氢：过氧化氢在碱性条件下快速分解， 其化学方程式为 探究二：某种管道疏通剂包装袋上相关信息如图。 品名：管道疏通剂 成分：氢氧化钠固体、铝粉，硝酸钠 注意事项：使用时要防明火 保存方法：密封 适用范围：毛发、残渣等淤积物 【查阅资料】铝和氢氧化钠固体遇水反应放出大量的热，能加快氢氧化钠对毛发等淤积物的 腐蚀，同时产生的气体能增加管道内的气压，利于疏通。该反应的化学方程式为：2A1十 2NaOH+2H2O=2NaA1O2+3H2↑。（注：NaA1O2名称为偏铝酸钠，溶液显碱性》 【实验验证】(1)该疏通剂与水反应产生的在空气中遇到明火可能会引起爆炸。该疏通 剂需密封保存的原因是成分中的 (填化学式)会与空气中有关物质发生反应，其中 发生化合反应的化学方程式为 (2)使用该疏通剂疏通某塑料软管时发现软管变形，原因可能是 (一点即可)。 (3)取少量该疏通剂加入适量水，充分反应后，无固体残留，说明疏通剂中一定己完全反 应。取少量反应后溶液，向其中滴入1滴酚酞试液，可观察到溶液呈色。 (4)设计了下图1装置测定该疏通剂样品中铝粉质量分数。将300mg固体样品和足量水分 别放在Y形管两侧，倾斜Y形管，将水倒入左侧：充分反应后，冷却到室温，利用量气管 和水准管测定反应生成的氢气体积为100mL。已知该条件下氢气密度为0.09mgmL。请计 算样品中铝粉的质量分数为 水准管 样品 固体 样品 图2 (⑤)设计了不同的实验方案，装置如图2，精确称量了该装置在反应前后的质量，将其质量差 作为生成氢气的质量，由此计算出样品中铝粉的质量分数。上述测定过程均操作规范，发现 测定的样品中铝粉的质量分数有误差，原因可能是 参考答案 探究一 (I)过氧化氢分解生成氧气；Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3!) (2①A:②带火星的木条复燃；③放热；有白色沉淀产生：取少许实验②的溶液于试管中， 滴加无色酚酞溶液；氢氧化钙与碳酸钠反应会生成氢氧化钠，无法判断原溶液中是否含有氢 碱性条件 氧化钠：(3)ABC；(4)2H2O2 2H2O+O2↑。 探究二 (I)室氢气或H2:NaOH、Al:4A1+3O2=2A2O3;(2)铝和