Question

【題目】硫酸鈉-過氧化氫加合物（xNa2SO4 ·yH2O2·zH2O）的組成可通過下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：

①準(zhǔn)確稱取1.77g樣品，配制成100.00mL溶液A。

②準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.0025mol。

③準(zhǔn)確量取25.00mL溶液A，加入適量的稀硫酸酸化后，用0.02mol·L-1 KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)(KMnO4只與加合物中的H2O2發(fā)生反應(yīng))，消耗KMnO4溶液25.00mL。回答下列問題：

(1)在步驟①中，所需玻璃儀器除了燒杯外還需要________________；

(2)在步驟①中，下列操作會(huì)使所配溶液濃度偏低的是_______（填字母）；

A．在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外

B．定容時(shí)仰視儀器上的刻度線

C．定容后震蕩搖勻靜置，發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，于是又加入少量水至刻度線

D．配制前容量瓶中有少量水

(3)③中的KMnO4溶液置于_______（“酸式”或“堿式”）滴定管中，滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________________，寫出滴定中發(fā)生的離子反應(yīng)方程式_______________；

(4)通過計(jì)算確定樣品的組成為___________________。

Answer 1

【答案】玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管A、B、C酸式最后一滴KMnO4溶液滴下時(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)不褪色5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑2Na2SO4 ·H2O2·2H2O

【解析】

（1）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液實(shí)驗(yàn)分析所需儀器；

（2）根據(jù)c=分析誤差，c與n成正比，c與V成反比，
A、在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，導(dǎo)致溶質(zhì)的n偏小，c偏小；
B、定容時(shí)仰視儀器上的刻度線，導(dǎo)致溶液的體積V偏大，c偏小；
C、定容后，將容量瓶振蕩搖勻后，靜置發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，于是又加入少量水至刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏大，c偏小；
（3）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡膠，因此因置于酸式滴定管中，當(dāng)溶液由無色變成淺紫色，并在半分鐘后不褪去可判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)；
（4）生成的白色固體0.0025mol為硫酸鋇，根據(jù)硫酸根守恒可以知道n(Na2SO4)= n(BaSO4)。根據(jù)方程式計(jì)算25mL溶液中n(H2O2)，再根據(jù)m=nM計(jì)算25mL溶液中硫酸鈉、過氧化氫的質(zhì)量，繼而計(jì)算結(jié)晶水的質(zhì)量，根據(jù)各物質(zhì)的物質(zhì)的量之比確定x:y:z，據(jù)此書寫化學(xué)式。

（1）步驟①為配制100.00mL溶液A溶液，根據(jù)配制步驟所需玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、100mL容量瓶和膠頭滴管，還需要的儀器是玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管；

因此，本題正確答案是：玻璃棒、100mL容量瓶、膠頭滴管；

（2）根據(jù)c=分析誤差，c與n成正比，c與V成反比，
A、在溶解過程中有少量液體濺出燒杯外，導(dǎo)致溶質(zhì)的n偏小，c偏小；
B、定容時(shí)仰視儀器上的刻度線，導(dǎo)致溶液的體積V偏大，c偏小；
C、定容后，將容量瓶振蕩搖勻后，靜置發(fā)現(xiàn)液面低于刻度線，于是又加入少量水至刻度線，導(dǎo)致溶液體積偏大，c偏小；

D、配制前容量瓶中有少量水對(duì)配制無影響。
因此，本題正確答案是：A、B、C；
（3）酸性高錳酸鉀具有強(qiáng)氧化性，可以腐蝕橡膠，因此因置于酸式滴定管中，當(dāng)溶液由無色變成淺紫色，并在半分鐘后不褪去可判斷滴定達(dá)到終點(diǎn)，滴定中KMnO4和H2O2發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Mn2+和氧氣，根據(jù)得失電子守恒，配平離子反應(yīng)方程式為5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑，
因此，本題正確答案是：酸式；最后一滴KMnO4溶液滴下時(shí)，溶液由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)不褪色；5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑；
（4）n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0.0025mol，
根據(jù)5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑可以知道，
n(H2O2)=0.02000mol/L0.025L=0.00125mol，

m(Na2SO4)=142g/mol0.0025mol=0.355g，
m(H2O2)=34g/mol0.00125mol=0.0425g，
m(H2O2)=1.7700g-0.355g-0.0425g=0.045g，

n(H2O)==0.0025mol，

x:y:z= n(Na2SO4): n(H2O2): n(H2O)=0.0025mol:0.00125mol:0.0025mol=2:1:
硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學(xué)式為2Na2SO4 ·H2O2·2H2O，
因此，本題正確答案是：2Na2SO4 ·H2O2·2H2O。