Question

3．過(guò)氧化鎂（MgO₂）產(chǎn)品中常會(huì)混有少量MgO，實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)多種方案測(cè)定樣品中過(guò)氧化鎂的含量．已知過(guò)氧化鎂與酸反應(yīng)生成雙氧水．
（1）某研究小組通過(guò)下列方案測(cè)定樣品中過(guò)氧化鎂的含量：取一定量樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后再加入NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至Mg²⁺沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、灼燒，根據(jù)固體的質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算．  
已知Ksp[Mg（OH）₂]=l×10^-11．常溫下為使Mg²⁺沉淀完全[使其濃度小于l×10^-5mol/L]，溶液的pH應(yīng)調(diào)至11．
（2）實(shí)驗(yàn)室通過(guò)下列方案測(cè)定樣品中過(guò)氧化鎂的含量：稱取0.1000g樣品置于碘量瓶中，加入足量KI溶液和稀硫酸，搖勻后在暗處?kù)o置5min，然后用0.1000mol/L Na₂S₂O₃的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗溶液Na₂S₂O₃ 20.00mL．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃═Na₂S₄O₆+2NaI）
①滴定過(guò)程中若操作過(guò)慢，導(dǎo)致結(jié)果偏高（填偏高、偏低或無(wú)影響）．
②滴定時(shí)選用的指示劑為淀粉．
③樣品中過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%（寫計(jì)算過(guò)程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積，計(jì)算出溶液中氫氧根離子的濃度，求出溶液的PH；
（2）①滴定過(guò)程中若操作過(guò)慢，碘化鉀中碘離子會(huì)被空氣中的氧氣氧化為碘單質(zhì)；
②由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，加入少量淀粉溶液作指示劑；
③加入0.1mol•L^-1KI溶液的要使過(guò)氧化鎂完全反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知關(guān)系式MgO₂～2KI，由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，加入少量淀粉溶液作指示劑；根據(jù)電子守恒找出關(guān)系式MgO₂～2KI～I(xiàn)₂～2Na₂S₂O₃，計(jì)算出過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積常數(shù)可知，當(dāng)溶液中c（Mg²⁺）=l×10^-5mol/L時(shí)，K_sp[Mg（OH）₂]=1×10^-11=c（Mg²⁺）•c²（OH^-），溶液中OH^-濃度等于1×10^-3mol/L，所以溶液的pH=11；
故答案是：11；
（2）①滴定過(guò)程中若操作過(guò)慢，碘化鉀中碘離子會(huì)被空氣中的氧氣氧化為碘單質(zhì)，消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液Na₂S₂O₃的體積增大，依據(jù)c（待測(cè)）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測(cè)）}$分析，測(cè)定結(jié)構(gòu)偏高，
故答案為：偏高；
②用0.1000mol/L Na₂S₂O₃的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，發(fā)生反應(yīng)I₂+2Na₂S₂O₃═Na₂S₄O₆+2NaI，碘單質(zhì)遇到淀粉變藍(lán)色，當(dāng)?shù)鈫钨|(zhì)反應(yīng)完，溶液藍(lán)色變化為無(wú)色，
故答案為：淀粉；
③0.1000g樣品置于碘量瓶中，假設(shè)樣品中都是MgO₂，則其物質(zhì)的量為0.01mol，加入足量KI溶液和稀硫酸，要使過(guò)氧化鎂完全反應(yīng)，根據(jù)電子守恒可知關(guān)系式MgO₂～2KI，由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，加入少量淀粉溶液作指示劑，用0.1000mol•L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定，滴定到終點(diǎn)時(shí)共消耗20mL，則Na₂S₂O₃的物質(zhì)的量為2×10^-3mol，根據(jù)電子守恒找出關(guān)系式MgO₂～2KI～I(xiàn)₂～2Na₂S₂O₃，計(jì)算出過(guò)氧化鎂的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}$×2×10^-3mol=1×10^-3mol，所以過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=$\frac{1×1{0}^{-3}mol×56g/mol}{0.1000g}$×100%=56%，
故答案為：56%．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了溶度積常數(shù)的計(jì)算、滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程分析、誤差判斷和含量計(jì)算等知識(shí)點(diǎn)，滴定實(shí)驗(yàn)原理和氧化還原反應(yīng)電子守恒是解題關(guān)鍵，題目難度中等．