Question

3．過氧化鎂（MgO₂）產(chǎn)品中常會混有少量MgO，實驗室可通過多種方案測定樣品中過氧化鎂的含量．已知過氧化鎂與酸反應(yīng)生成雙氧水．
（1）某研究小組通過下列方案測定樣品中過氧化鎂的含量：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，過濾、洗滌、灼燒，根據(jù)固體的質(zhì)量進(jìn)行計算．  
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）實驗室通過下列方案測定樣品中過氧化鎂的含量：稱取0.1000g樣品置于碘量瓶中，加入足量KI溶液和稀硫酸，搖勻后在暗處靜置5min，然后用0.1000mol/L Na₂S₂O₃的標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點，消耗溶液Na₂S₂O₃ 20.00mL．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃═Na₂S₄O₆+2NaI）
①滴定過程中若操作過慢，導(dǎo)致結(jié)果偏高（填偏高、偏低或無影響）．
②滴定時選用的指示劑為淀粉．
③樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為56%（寫計算過程）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鎂的溶度積，計算出溶液中氫氧根離子的濃度，求出溶液的PH；
（2）①滴定過程中若操作過慢，碘化鉀中碘離子會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，計算出過氧化鎂的質(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，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滴定過程中若操作過慢，碘化鉀中碘離子會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）=$\frac{c（標(biāo)準(zhǔn)）V（標(biāo)準(zhǔn)）}{V（待測）}$分析，測定結(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，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，滴定到終點時共消耗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，計算出過氧化鎂的物質(zhì)的量為$\frac{1}{2}$×2×10^-3mol=1×10^-3mol，所以過氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為=$\frac{1×1{0}^{-3}mol×56g/mol}{0.1000g}$×100%=56%，
故答案為：56%．

點評 本題考查了溶度積常數(shù)的計算、滴定實驗過程分析、誤差判斷和含量計算等知識點，滴定實驗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．