Question

【題目】硫酸鈉-過氧化氫加合物（xNa2SO4yH2O2zH2O）的組成可通過下列實驗測定：

①準確稱取1．7700g 樣品，配制成100．00mL 溶液A．

②準確量取25．00mL 溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2 溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0．5825g．

③準確量取25．00mL 溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0．02000molL-1KMnO4 溶液滴定至終點，消耗KMnO4 溶液25．00mL．H2O2 與KMnO4 反應的離子方程式如下：2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑

（1）步驟②中滴定終點的現象為____________；

（2）步驟②中使用鹽酸酸化，而步驟③中改用硫酸酸化的原因是____________；

（3）上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4-被還原為MnO2，其離子方程式為____________；

（4）通過計算確定樣品的組成（寫出計算過程）。

Answer 1

【答案】

（1）溶液由無色變成紅色且半分鐘內部褪色

（2）氯離子易被高錳酸鉀氧化

（3）2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O；

（4）n（Na2SO4）=n（BaSO4）==2．50×10-3mol，

根據2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑可知，

n（H2O2）=×0．02000molL-1×0．025L/=1．25×10-3mol

m（Na2SO4）=142gmol-1×2．50×10-3mol=0．355g

m（H2O2）=34gmol-1×1．25×10-3mol=0．0425g

n（H2O）=（1．7700g×-0．355g-0．0425g）÷18gmol-1=2．50×10-3mol

x:y:z=n（Na2SO4）:n（H2O2）:n（H2O）=2:1:2

硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學式為2Na2SO4H2O22H2O

【解析】

試題分析：（1）滴定終點，溶液由無色變成紅色且半分鐘內部褪色，故答案為：溶液由無色變成紅色且半分鐘內部褪色；

（2）步驟②中使用鹽酸酸化，而步驟③中改用硫酸酸化，是因為氯離子易被高錳酸鉀氧化，故答案為：氯離子易被高錳酸鉀氧化；

（3）不加稀硫酸酸化，MnO4-被還原為MnO2，Mn元素共降低3價，雙氧水被氧化生成氧氣，氧元素共升高2價，化合價最小公倍數為6，故MnO4-的系數為2、MnO2的系數為2，H2O2的系數為3、O2系數為3，根據電荷守恒可知有OH-生成，其系數為2，由原子守恒可知，有水生成，其系數為2，反應離子方程式為：2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O，故答案為：2MnO4-+3H2O2= 2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O；

（4）n（Na2SO4）=n（BaSO4）==2．50×10-3mol，根據2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑可知，n（H2O2）=×0．02000molL-1×0．025L/=1．25×10-3mol ，m（Na2SO4）=142gmol-1×2．50×10-3mol=0．355g ，m（H2O2）=34gmol-1×1．25×10-3mol=0．0425g，n（H2O）=（1．7700g×-0．355g-0．0425g）÷18gmol-1 =2．50×10-3mol，x:y:z=n（Na2SO4）:n（H2O2）:n（H2O）=2:1:2，硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學式為2Na2SO4H2O22H2O。答：硫酸鈉-過氧化氫加合物的化學式為2Na2SO4H2O22H2O。