Question

【題目】過氧化鎂(MgO2)產(chǎn)品中常混有少量MgO，甲、乙兩小組分別設(shè)計了兩種實驗方案測定樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)。

方案Ⅰ：取一定量過氧化鎂樣品，加入少量的MnO2，攪拌使其充分混合，再向其中滴加足量的稀硫酸(如圖)。

方案Ⅱ：稱取0.1000g樣品置于碘量瓶中，加入足量KI溶液和稀硫酸，滴加幾滴指示劑X，搖勻后在暗處靜置5 min，然后用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3的標準溶液滴定至終點(如圖)，消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。(已知：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)

回答下列問題：

(1)方案Ⅰ實驗前檢驗氣密性的方法是________。儀器a的名稱是________，使用該儀器的優(yōu)點是________。

(2)廣口瓶內(nèi)發(fā)生的化學反應(yīng)方程式為：MgO2+H2SO4=MgSO4+H2O2，________。

(3)方案Ⅱ滴定過程中若操作過慢，導(dǎo)致結(jié)果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。指示劑X為________，判斷到滴定終點的現(xiàn)象為________。

(4)根據(jù)方案Ⅱ實驗數(shù)據(jù)，樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)為________。

Answer 1

【答案】向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，一段時間后，若液面不發(fā)生變化，則氣密性良好 恒壓漏斗 使分液漏斗內(nèi)的液體順利滴下 2H2O22H2O+O2↑ 偏高 淀粉溶液 溶液由藍色變?yōu)闊o色(或“溶液褪色”)，且半分鐘內(nèi)不變色 84%

【解析】

本實驗通過兩組不同的實驗測定樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)。第一組實驗通過過氧化鎂、MnO2與稀硫酸的反應(yīng)測定樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)，通過測量生成氣體的體積計算樣品含量；第二組實驗為滴定實驗，過氧化鎂具有氧化性，可以將KI中的I-還原出來，再通過測定溶液中I2的含量間接測定樣品含量。

(1)實驗裝置連接好后，應(yīng)檢查裝置氣密性，方法是：向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，一段時間后，若液面不發(fā)生變化，則氣密性良好；儀器A的名稱是：恒壓漏斗；使用恒壓漏斗的優(yōu)點是：使分液漏斗內(nèi)的液體順利滴下；

(2)廣口瓶中發(fā)生兩步化學反應(yīng)，一是MgO2+H2SO4=MgSO4+H2O2，二是2H2O22H2O+O2↑；

(3)過氧化鎂具有氧化性，可以將碘化鉀氧化生成碘單質(zhì)，若滴定過程中操作過慢，碘化鉀中的碘離子會被空氣中的氧氣氧化為碘單質(zhì)，消耗硫代硫酸鈉的標準溶液體積偏大，導(dǎo)致最終結(jié)果偏高；因溶液中有碘單質(zhì)，則指示劑應(yīng)選擇淀粉溶液；滴定終點的現(xiàn)象為溶液由藍色變?yōu)闊o色(或“溶液褪色”)，且半分鐘內(nèi)不變色；

(4)過氧化鎂氧化碘化鉀的離子方程式為MgO2+2I-+4H+=Mg2++I2+2H2O，結(jié)合硫代硫酸鈉與碘單質(zhì)的反應(yīng)可以得出過氧化鎂與硫代硫酸鈉的關(guān)系式為MgO2~2Na2S2O3，則n(MgO2)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.03L=0.0015mol，m(MgO2)=0.0015mol×56g/mol=0.0840g，則樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)==84%。