Question

【題目】過氧硫酸氫鉀復合鹽(K2SO4·KHSO4·2KHSO5)易分解，可用作漂白劑、NOx和SO2等的脫除劑。某研究小組制備過氧硫酸氫鉀復合鹽的流程如下圖：

已知：濃硫酸與H2O2反應，部分轉化為過氧硫酸(化學式為H2SO5，是一種一元強酸)

(1)若反應物的用量一定，在“轉化”中為防止過氧化氫的分解，可采取的有效措施或操作有（寫出兩種）_____________、___________________。

(2)結晶操作中，加入K2CO3即可獲得過氧硫酸氫鉀復合鹽晶體，該過程的離子方程式為____________。

過氧硫酸氫鉀復合鹽產率（以產品含氧量表示）隨溶液pH和溫度的變化關系如下圖所示。則該過程適宜的條件是____________________。

(3)下列說法不正確的是______________________。

A.將晶體轉移至布氏漏斗時，若器壁上粘有少量晶體，應用濾液淋洗

B.抽濾時，為防止濾紙穿孔，可適當關小水龍頭或多加一層濾紙

C.用95%乙醇洗滌晶體目的是洗除晶體表面的雜質，易于得到干燥晶體

D.為加快產品的干燥，可高溫烘干

(4)產品中KHSO5含量的測定：

取l.000g產品于錐形瓶中，用適量蒸餾水溶解，加入5mL10%的硫酸和10mL25%的碘化鉀溶液，再加入2mL淀粉溶液作指示劑，用0.2000mol·L-1的硫代硫酸鈉標準液滴定至終點，消耗標準液的體積為25.00 mL。

已知：2KHSO5+4KI+H2SO4=2I2+3K2SO4+2H2O

I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI

則產品中KHSO5的質量分數為_________________。

Answer 1

【答案】 用冰水浴冷卻 緩慢滴加濃硫酸；不斷攪拌 10K++5CO32-+12H++4SO42-+4HSO5-= 2K2SO4.KHSO4.2KHSO5↓+5CO2↑+5H2O 控制pH在2.0～2.5之間、溫度0℃左右 D 38.00%

【解析】(1)濃硫酸與H2O2溶液混合時，放出大量的熱，溫度高，H2O2易分解，故在“轉化”中，用冰水浴冷卻；同時緩慢滴加濃硫酸并不斷攪拌也可防止過氧化氫的分解。(2)H2SO5與K2CO3即可獲得過硫酸氫鉀復鹽晶體，因為H2SO5為一元強酸，故還有二氧化碳生成，則離子方程式為10K++5CO32－+12H++4SO42－+4HSO5－＝2K2SO4·KHSO4·2KHSO5↓+5CO2↑+5H2O。為避免反應過于劇烈，K2CO3溶液需分批緩慢加入；根據圖像可判斷0℃、pH=2左右時，過硫酸氫鉀復鹽產率（以產品含量氧表示）最大，故此條件為最適宜條件；(3)A.將晶體轉移至布氏漏斗時，若器壁上粘有少量晶體，應用濾液淋洗，A正確；B.抽濾時，為防止濾紙穿孔，可適當關小水龍頭或多加一層濾紙，B正確；C.用95%乙醇洗滌晶體目的是洗除晶體表面的雜質，易于得到干燥晶體，C正確；D.過氧硫酸氫鉀復合鹽易分解，因此為加快產品的干燥不能高溫烘干，D錯誤，答案選D；(4)已知：2KHSO5+4KI+H2SO4＝2I2+3K2SO4+2H2O、I2+2Na2S2O3＝Na2S4O6+2NaI，則有關系式KHSO5～2Na2S2O3，消耗硫代硫酸鈉的物質的量是0.2000mol/L×0.02500L＝0.005000mol，所以KHSO5的物質的量是0.0025000mol，則產品中KHSO5的質量分數為。