Question

過氧化氫水溶液俗稱雙氧水，沸點比水高，遇光、熱及重金屬化合物等均能引起分解．

（1）某試劑廠先制得7%～8%的雙氧水，欲將其濃縮成30%的溶液，適宜方法是

 

（填寫編號）．
a．常壓蒸餾 　    b．減壓蒸餾       c．加入生石灰常壓蒸餾 　　 d．加壓蒸餾
（2）如果得到的雙氧水中氧元素的含量為90%，則過氧化氫的純度為

 

．眾所周知，氫氣在空氣中燃燒生成水．有人提出，氫氣在空氣中燃燒也可能生成H₂O₂，但它因高溫而分解了．為了驗證氫氣在空氣中燃燒的產(chǎn)物中是否含有H₂O₂，某課外小組同學設計的實驗裝置見圖-1．
（3）甲同學想從圖-2的①-④中選取替代圖-1方框中的裝置，可行的是

 

（填寫編號）．
（4）若乙同學用酸性高錳酸鉀溶液檢測到了H₂O₂的存在，完成該反應的離子方程式：

 

，丙同學對乙的檢驗方案提出了質(zhì)疑：若鋅粒與稀硫酸的反應中產(chǎn)生了少量H₂S等還原性氣體，也會使酸性高錳酸鉀溶液褪色．請對乙同學的實驗方案提出改進建議：

 

．
（5）過碳酸鈉（2Na₂CO₃?3H₂O₂）俗稱固體雙氧水，極易分解，其分解反應的化學方程式可表示為：2（2Na₂CO₃?3H₂O₂）→4Na₂CO₃+6H₂O+3O₂↑，取一定量的過碳酸鈉在密閉容器中使它完全分解，測得生成氧氣12.0g．冷卻到室溫后，向所得產(chǎn)物中加水配制成10.6%的Na₂CO₃溶液，需加水

 

 g．

Answer 1

考點：物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應用,化學方程式的有關計算,氧化還原反應方程式的配平,物質(zhì)的檢驗和鑒別的基本方法選擇及應用

專題：實驗設計題

分析：（1）雙氧水的沸點比水高，且減小壓強，沸點變低；
（2）雙氧水和水中均含O元素，設雙氧水為xg，混合物質(zhì)量為100g，則

xg× 32 34 +(100g-xg)× 16 18

100g

×100%=90%；
（3）圖-1方框中的裝置為反應裝置，Zn與稀硫酸反應不需要加熱，可從反應隨開隨停及防止倒吸的角度分析；
（4）用酸性高錳酸鉀溶液檢測到了H₂O₂的存在，發(fā)生2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，鋅粒與稀硫酸的反應中產(chǎn)生了少量H₂S等還原性氣體，也會使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則應排除硫化氫的干擾；
（5）由2（2Na₂CO₃?3H₂O₂）═4Na₂CO₃+6H₂O+3O₂↑及氧氣的質(zhì)量計算碳酸鈉以及溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的計算公式分析解答．

解答： 解：（1）雙氧水的沸點比水高，且減小壓強，沸點變低，則利用減壓蒸餾濃縮溶液，故答案為：b；
（2）雙氧水和水中均含O元素，設雙氧水為xg，混合物質(zhì)量為100g，則

xg× 32 34 +(100g-xg)× 16 18

100g

×100%=90%，解得x=21.25g．則過氧化氫的純度為

21.25g

100g

×100%=21.25%，故答案為：21.25%；
（3）圖-1方框中的裝置為反應裝置，Zn與稀硫酸反應不需要加熱，只有圖②符合隨開隨停及防止倒吸的作用，①中導管沒有深入液面以下，③中Zn應在右側，④不能隨開隨停，故答案為：②；
（4）雙氧水中氧元素的化合價從-1價升高到0價，失去1個電子．而高錳酸鉀中錳元素的化合價從+7價降低到+2價，得到2個電子，所以根據(jù)電子的得失守恒可知，配平后的反應為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
鋅粒與稀硫酸的反應中產(chǎn)生了少量H₂S等還原性氣體，也會使酸性高錳酸鉀溶液褪色，則應排除硫化氫的干擾，改進措施為先將制得的氫氣通過裝有堿石灰的干燥管，然后點燃，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；先將制得的氫氣通過裝有堿石灰的干燥管，然后點燃；
（5）設生成Na₂CO₃的質(zhì)量為x
2（2Na₂CO₃?3H₂O₂）═4Na₂CO₃+6H₂O+3O₂↑
                    424         96
                     x          12g

424

96

=

x

12g

，解得x=53g，
向所得產(chǎn)物中加水配制成10.6%的Na₂CO₃溶液，溶液的質(zhì)量為

53g

10.6%

=500g，
上述反應生成水為

6×18×12g

96

=13.5g，
則需要加水的質(zhì)量為500g-53g-13.5g=433.5g，
故答案為：433.5g．

點評：本題考查了雙氧水、碳酸鈉的化學性質(zhì)及有關溶液及化學方程式的計算，側重學生的分析能力和基本計算能力的考查，綜合考查元素化合物性質(zhì)及利用反應方程式的計算，題目難度中等，（5）為解答的易錯點，學生解答中易忽略生成的水的質(zhì)量．