Question

11．Na₂O₂與水的反應(yīng)實(shí)際是Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，反應(yīng)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(shí)驗(yàn)：
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(diǎn)時用去了24.20mL KMnO₄溶液（此時錳全部以Mn²⁺ 存在）
（1）有500mL、250mL、150mL的量筒備用，應(yīng)選用量程為150mL的量筒
（2）該實(shí)驗(yàn)應(yīng)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(jìn)行，若此時量筒內(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(yīng)進(jìn)行的操作是應(yīng)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⑤中反應(yīng)的離子方程式是2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O判定滴定達(dá)到終點(diǎn)的依據(jù)是滴入最后一滴溶液剛好由無色變?yōu)闇\紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色．
（5）該過氧化鈉的純度為62.6%（用百分?jǐn)?shù)表示，保留一位小數(shù)；實(shí)驗(yàn)中得到的氣體體積均看作為標(biāo)準(zhǔn)狀況下）

Answer 1

分析 （1）用量筒量取液體時應(yīng)選擇體積接近的量筒，以減少誤差；
（2）酸性和強(qiáng)氧化性的物質(zhì)應(yīng)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）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(yīng)，高錳酸鉀具有紫色；
（5）過氧化鈉的純度=$\frac{過氧化鈉質(zhì)量}{混合物的總質(zhì)量}$×100%．

解答 解：（1）用量筒時應(yīng)選擇體積接近的量筒，以減少誤差，所以收集112mL氣體應(yīng)選擇150mL的量筒，故答案為：150mL；
（2）高錳酸鉀是強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，應(yīng)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(jìn)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(yīng)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(yīng)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）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(yīng)，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(diǎn)，當(dāng)溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色，表明達(dá)到滴定終點(diǎn)，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；滴入最后一滴溶液剛好由無色變?yōu)闇\紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色；
（5）雙氧水分解掉的量，據(jù)2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，當(dāng)生成112mL氧氣時，分解掉雙氧水$\frac{0.112}{22.4}$=0.01（mol），根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O求的剩余雙氧水的量$\frac{5×24.2×0.01×1{0}^{-3}×10}{2}$≈0.00605mol，所以雙氧水的總量=0.01mol+0.00605mol=0.01605mol，根據(jù)反應(yīng)Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，可知過氧化鈉的量為0.01605mol，純度=$\frac{0.01605mol×78g/mol}{2.00g}$×100%=62.6%，
故答案為：62.6%．

點(diǎn)評 本題是一道定量計(jì)算題，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，綜合性較強(qiáng)，難度很大．