Question

過氧化鎂(MgO₂)易溶于稀酸，溶于酸后產生過氧化氫，在醫學上可作為解酸劑等。過氧化鎂產品中常會混有少量MgO，實驗室可通過多種方案測定樣品中過氧化鎂的含量。

（1）某研究小組擬用右圖裝置測定一定質量的樣品中過氧化鎂的含量。
①實驗前需進行的操作是            ．稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液的作用是             。
②用恒壓分液漏斗的優點有：使分液漏斗中的溶液順利滴下；                     。
③實驗終了時，待恢復至室溫，先             ，再平視刻度線讀數。
（2）實驗室還可通過下列兩種方案測定樣品中過氧化鎂的含量：
方案I：取a g樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應后再加入 NaOH溶液至Mg^2＋沉淀完全，過濾、洗滌后，將濾渣充分灼燒，最終得到b g固體。 
方案Ⅱ：稱取0.1 g樣品置于碘量瓶中，加入15 mL0.6 mol/LKI溶液和足量鹽酸，搖勻后在暗處靜置5 min，然后用0.1 mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定，滴定到終點時共消耗VmL Na₂S₂O₃溶液。(已知：I₂+2Na₂S₂O₃= Na₂S₄O₆+2NaI)
①已知常溫下Ksp[Mg(OH)₂]=l×10^－11。為使方案I中Mg²⁺完全沉淀[即溶液中c(Mg²⁺)≤l ×10^－5mol/L]，溶液的pH至少應調至          。方案I中過氧化鎂的質量分數為       (用含a、b的表達式表示)。
②方案Ⅱ中滴定前需加入少量          作指示劑；樣品中過氧化鎂的質量分數為            （用含V的表達式表示)。

Answer 1

（1）①檢查裝置的氣密性 用作催化劑(或催化H₂O₂的分解)
②消除滴入溶液的體積對所測氣體體積的影響
③將右側刻度管緩緩向下移動直到兩側液面相平
（2）④11    7(a-b)／2a
②淀粉溶液    2.8 V％   ’
(第（2）②第一空1分，其余每空2分，本題共15分)

試題分析：（1）①該實驗是測量氣體體積的裝置，故實驗前要檢查裝置的氣密性；②用恒壓分液漏斗的優點為使分液漏斗中的溶液順利滴下和消除滴入溶液的體積對所測氣體體積的影響；③氣體的體積受到溫度和壓強的影響，故讀數前要恢復至室溫和恢復到常壓，即將右側刻度管緩緩向下移動直到兩側液面相平；（2）①根據前后物質的變化確定質量減少的是氧原子，n(O)=（a-b）/16mol=n(CuO₂)，過氧化鎂的質量分數為②（a-b）/16×56÷a=7(a-b)／2a；②碘參與或生成的反應均采用淀粉溶液做指示劑；方案Ⅱ涉及的反應為
MgO₂+2HCl=MgCl₂+H₂O₂
2HCl+H₂O₂+2KI=2H₂O+I₂
I₂+2Na₂S₂O₃= Na₂S₄O₆+2NaI
所以n(MgO₂)=1/2n(Na₂S₂O₃)=0.05×V×10^-3mol   
樣品中過氧化鎂的質量分數為=0.05×V×10^-3×56/0.1=0.028V