Question

Na₂O₂與水的反應實際是Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，反應放熱，反應放出的熱量使部分H₂O₂受熱分解：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑．為了測定某過氧化鈉固體的純度，今做如下實驗：①稱取過氧化鈉固體2.00g；②把這些過氧化鈉固體放入氣密性良好的氣體發(fā)生裝置中；③向過氧化鈉中滴加水，用某一量筒排水集氣，量筒內(nèi)液面在112mL處恰好與水槽內(nèi)液面相平；④將燒瓶中的液體轉(zhuǎn)移到250mL的容量瓶中，洗滌并將洗滌液也轉(zhuǎn)入容量瓶，然后加入蒸餾水，定容，使液面恰好與刻度相切；⑤用移液管移取25.00mL容量瓶中的液體，放入錐形瓶中，用過量的稀硫酸酸化，然后用0.01mol/L的KMnO₄溶液去滴定，至終點時用去了24.20mLKMnO₄溶液（此時錳全部以Mn²⁺存在）
（1）有500ml、250ml、150ml的量筒備用，應選用量程為

150ml

的量筒
（2）該實驗應選用

酸式

（填“酸式”或“堿式”）滴定管
（3）在步驟③測量氣體體積時，必須待燒瓶和量筒內(nèi)的氣體都冷卻到室溫時進行，此時量筒內(nèi)的液面高于水槽中液面（如圖），立即讀數(shù)會使Na₂O₂的純度

偏高

（填“偏高”“偏低”或“不變”）；應進行的操作是

應慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好與水槽中液面相平

（4）在步驟④中用到的儀器除了容量瓶外還需要

玻璃棒、膠頭滴管

（5）在步驟⑤中反應的離子方程式是

2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O

判定滴定達到終點的依據(jù)是

溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色

（6）該過氧化鈉的純度為

62.4%

（用百分數(shù)表示，保留一位小數(shù)；實驗中得到的氣體體積均看作為標準狀況下）

Answer 1

分析：（1）用量筒量取液體時應選擇體積接近的量筒，以減少誤差；
（2）酸性和強氧化性的物質(zhì)應選擇酸式滴定管；
（3）排水法側(cè)氣體體積時，量筒內(nèi)的液面要和水槽中液面相平，所得結(jié)果是常溫常壓下的氣體體積；
（4）根據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要的儀器來回答；
（5）高錳酸鉀具有氧化性，雙氧水具有還原性，二者可以發(fā)生氧化還反應，高錳酸鉀具有紫色；
（6）過氧化鈉的純度=

過氧化鈉的質(zhì)量

混合物的總質(zhì)量

×100%．

解答：解：（1）用量筒時應選擇體積接近的量筒，以減少誤差，所以收集112mL氣體應選擇150mL的量筒，故答案為：150ml；
（2）高錳酸鉀是強氧化性的物質(zhì)，應選擇酸式滴定管，故答案為：酸式；
（3）在步驟③測量氣體體積時，必須待燒瓶和量筒內(nèi)的氣體都冷卻到室溫時進行，此時量筒內(nèi)的液面高于水槽中液面，立即讀數(shù)會使收集到的氣體體積偏高，結(jié)果偏高，應慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好與水槽中液面相平，故答案為：偏高；應慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好與水槽中液面相平；
（4）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要的玻璃儀器：玻璃棒、膠頭滴管，以及一定規(guī)格的容量瓶，故答案為：玻璃棒、膠頭滴管；
（5）高錳酸鉀具有氧化性，雙氧水具有還原性，二者可以發(fā)生氧化還反應，即2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，高錳酸鉀具有紫色，不需要指示劑來判斷滴定終點，當溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色，表明達到滴定終點，故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色；
（6）解：雙氧水分解掉的量，據(jù)2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，當生成112mL氧氣時，分解掉雙氧水

0.112

22.4

×2=0.01（mol），根據(jù)反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O求的剩余雙氧水的量

5×24.4×0.01×10-3×10

2

≈0.006mol，所以雙氧水的總量=0.01mol+0.006mol=0.016mol，根據(jù)反應Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，可知過氧化鈉的量為0.0016mol，純度=

0.0016mol×78g/mol

2.0g

=62.4%，故答案為：62.4%．

點評：本題是一道定量計算題，考查學生分析和解決問題的能力，綜合性較強，難度很大．