Question

5．過(guò)氧化鈣晶體CaO₂•8H₂O較穩(wěn)定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液．廣泛應(yīng)用于環(huán)境殺菌、消毒等領(lǐng)域．過(guò)氧化鈣晶體含量的測(cè)定（假定雜質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)）
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.3000g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入30mL蒸餾水和10mL 2.000mol•L^-1 H₂SO₄，
發(fā)生化學(xué)反應(yīng)：CaO₂•8H₂O+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O₂+8H₂O用0.0200mol•L^-1KMnO₄
標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)．H₂O₂和KMnO₄反應(yīng)的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O重復(fù)上述操作兩次．
（1）在滴定過(guò)程中，沒(méi)有選用指示劑是因?yàn)楦咤i酸鉀未過(guò)量前，溶液是無(wú)色的，當(dāng)溶液變成淺紅色．
（2）滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液后溶液由無(wú)色變淺紅色，且30s不褪色．
（3）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，計(jì)算產(chǎn)品中CaO₂•8H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

滴定次數(shù)	樣品的質(zhì)量/g	KMnO4溶液的體積/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	26.04
2	0.3000	2.00	25.02
3	0.3000	0.20	23.24

（4）用KMnO₄溶液做氧化還原反應(yīng)滴定的標(biāo)準(zhǔn)液，由于KMnO₄的強(qiáng)氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中某些少量還原性物質(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO（OH）₂，若用放置了兩周的KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液去測(cè)定產(chǎn)品中CaO₂•8H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，則測(cè)得的值將偏高（填“偏高”或“偏低”）

Answer 1

分析 （1）高猛酸堿溶液時(shí)紫紅色溶液過(guò)氧化氫溶液為無(wú)色，用高猛酸堿溶液的顏色可以指示反應(yīng)終點(diǎn)；
（2）高錳酸鉀未過(guò)量前，溶液是無(wú)色的，當(dāng)溶液變成淺紅色，且半分鐘不褪色，滴定結(jié)束；
（3）三次消耗的高錳酸鉀溶液的體積分別是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均體積為23.03mL；再根據(jù)關(guān)系式5（CaO₂•8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄計(jì)算出過(guò)氧化鈣晶體的物質(zhì)的量，最后求出過(guò)氧化鈣晶體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（4）KMnO₄的強(qiáng)氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中某些少量還原性物質(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO（OH）₂，滴定消耗溶液體積增多，結(jié)果偏高；

解答 解：（1）高猛酸堿溶液時(shí)紫紅色溶液過(guò)氧化氫溶液為無(wú)色，高錳酸鉀未過(guò)量前，溶液是無(wú)色的，當(dāng)溶液變成淺紅色，所以不需要添加指示劑，
故答案為：高錳酸鉀未過(guò)量前，溶液是無(wú)色的，當(dāng)溶液變成淺紅色；
（2）滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液后溶液由無(wú)色變淺紅色，且30s不褪色；
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液后溶液由無(wú)色變淺紅色，且30s不褪色；
（3）高錳酸鉀溶液消耗的體積分別是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均體積為：$\frac{23.02ml+23.03ml+23.04ml}{3}$=23.03mL，
根據(jù)關(guān)系式 5（CaO₂•8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂•8H₂O）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.0200 mol•L^-1×23.03mL×10^-3L•mL^-1 =1.151×10^-3 mol，
CaO₂•8H₂O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{1.51×1{0}^{-3}mol×216g/mol}{0.3000g}$×100%=82.9%；
故答案為：82.9%；
（4）KMnO₄的強(qiáng)氧化性，它的溶液很容易被空氣中或水中某些少量還原性物質(zhì)還原，生成難溶性物質(zhì)MnO（OH）₂，再用此溶液滴定實(shí)驗(yàn)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積增多，測(cè)定結(jié)果會(huì)偏高．
故答案為：偏高；

點(diǎn)評(píng) 本題考查了方程式及質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算，主要是滴定實(shí)驗(yàn)步驟、終點(diǎn)判斷和計(jì)算問(wèn)題，難度中等，注意關(guān)系式的應(yīng)用．