Question

硫酸鈉-過(guò)氧化氫-氯化鈉加合物（xNaSO₄．y H₂O₂．zNaCl）又稱(chēng)固體雙氧水，是一種新型精細(xì)化工產(chǎn)品，具有漂白、殺菌、消毒等作用．為探究該加合物的組成，某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
第一步：準(zhǔn)確稱(chēng)取6.945g樣品，配制成250.00ml無(wú)色溶液A
第二步：準(zhǔn)確量取25.00ml溶液A于錐形瓶中，加適量稀硫酸酸化后，用0.0400mol/lKMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗溶液KMnO₄20.00ml
第三步：另取25.00ml溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.932g．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）欲配制無(wú)色溶液A，所需要的儀器除藥匙、分析天平、玻璃棒、膠頭滴管外，還應(yīng)有

 

．
（2）配平下列離子方程式

 

MnO

- 4

+

 

H₂O₂+

 

═

 

Mn²⁺+

 

O₂↑+

 

（3）滴定前，KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝于中

 

（填儀器名稱(chēng)），滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為

 

．
（4）第三步能否通過(guò)加入AgNO₃溶液的方法來(lái)測(cè)定？為什么？

 

（5）滴定前，滴定管用蒸餾水洗凈后，未用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，則Y值

 

．（填 偏高 偏低 無(wú)影響）
（6）通過(guò)計(jì)算確定樣品的組成為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)探究和數(shù)據(jù)處理題

分析：（1）欲配制250.00ml無(wú)色溶液A，所需要的儀器除藥匙、分析天平、玻璃棒、膠頭滴管外，還應(yīng)有溶解時(shí)需要的燒杯以及250ml容量瓶．
（2）高錳酸鉀加壓強(qiáng)氧化性，在反應(yīng)中Mn元素的化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子．雙氧水中氧元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子．根據(jù)電子的得失守恒可知氧化劑高錳酸鉀與還原劑雙氧水的物質(zhì)的量之比是2：5．反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，因此反應(yīng)物還有氫離子參加．
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性和酸性，因此滴定前，KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝于中酸式滴定管中．由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，所以滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，待測(cè)液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘不褪色．
（4）根據(jù)物質(zhì)的組成可知，加入AgNO₃溶液使Cl^-完全沉淀的同時(shí)，會(huì)生成Ag₂SO₄微溶物，從而使最終測(cè)定結(jié)果中z值偏高，所以不能用硝酸銀溶液代替．
（5）滴定前，滴定管用蒸餾水洗凈后，未用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，則導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液的濃度減小，因此再滴定雙氧水時(shí)，消耗高錳酸鉀溶液的體積增加，從而導(dǎo)致Y值偏高．
（6）根據(jù)題意，確定出Na₂SO₄、H₂O₂、NaCl的物質(zhì)的量之比即可確定硫酸鈉-過(guò)氧化氫-氯化鈉加合物（xNaSO₄．y H₂O₂．zNaCl）的組成．

解答： 解：（1）欲配制250.00ml無(wú)色溶液A，所需要的儀器除藥匙、分析天平、玻璃棒、膠頭滴管外，還應(yīng)有溶解時(shí)需要的燒杯以及250ml容量瓶；故答案為：燒杯、250 mL容量瓶．
（2）高錳酸鉀加壓強(qiáng)氧化性，在反應(yīng)中Mn元素的化合價(jià)從+7價(jià)降低到+2價(jià)，得到5個(gè)電子．雙氧水中氧元素的化合價(jià)從-1價(jià)升高到0價(jià)，失去1個(gè)電子．根據(jù)電子的得失守恒可知氧化劑高錳酸鉀與還原劑雙氧水的物質(zhì)的量之比是2：5．反應(yīng)在酸性條件下進(jìn)行，因此反應(yīng)物還有氫離子參加．又因?yàn)樵�子是守恒的，所以還應(yīng)該有水生成，因此配平后的離子方程式為2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；故答案為：2、5、6H⁺、2、5、8H₂O．
（3）酸性高錳酸鉀溶液具有強(qiáng)氧化性和酸性，因此滴定前，KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)盛裝于中酸式滴定管中．由于酸性高錳酸鉀溶液顯紫紅色，所以滴定終點(diǎn)現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，待測(cè)液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘不褪色，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜬MnO₄溶液時(shí)，待測(cè)液顏色由無(wú)色變?yōu)闇\紫色，且半分鐘不褪色；
（4）根據(jù)物質(zhì)的組成可知，加入AgNO₃溶液使Cl^-完全沉淀的同時(shí)，會(huì)生成Ag₂SO₄微溶物，從而使最終測(cè)定結(jié)果中z值偏高，所以不能用硝酸銀溶液代替；
故答案為：不能；加入AgNO₃溶液使Cl^-完全沉淀的同時(shí)，要生成Ag₂SO₄微溶物，會(huì)使最終測(cè)定結(jié)果中z值偏高．
（5）滴定前，滴定管用蒸餾水洗凈后，未用KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液潤(rùn)洗，則導(dǎo)致酸性高錳酸鉀溶液的濃度減小，因此再滴定雙氧水時(shí)，消耗高錳酸鉀溶液的體積增加，從而導(dǎo)致Y值偏高；故答案為：偏高．
（6）25.00ml溶液A消耗高錳酸鉀溶液的體積是20.00ml，則250ml溶液A消耗高錳酸鉀溶液的體積是200.00ml，則高錳酸鉀的物質(zhì)的量=0.2L×0.0400mol/L=0.00800ml．所以根據(jù)反應(yīng)的方程式可知，消耗雙氧水的物質(zhì)的量=（0.00800mol÷2）×5=0.0200mol．25.00ml溶液A得到白色沉淀0.932g，該固體是硫酸鋇，物質(zhì)的量=0.932g÷233g/mol=0.004mol．所以250.00ml溶液A生成白色沉淀的物質(zhì)的量是0.04mol，即硫酸鈉的物質(zhì)的量是0.04mol．因此6.945g樣品中氯化鈉的物質(zhì)的量=

6.945g-0.04mol×142g/mol-0.02mol×34g/mol

58.5g

=0.01mol，則x：y：z=0.04：0.02：0.01=4：2：1，因此化學(xué)式為4Na₂SO₄?2H₂O₂?NaCl；故答案為：4Na₂SO₄?2H₂O₂?NaCl．

點(diǎn)評(píng)：本題考查硫酸鈉-過(guò)氧化氫-氯化鈉加合物（xNaSO₄．y H₂O₂．zNaCl）的組成，關(guān)鍵是測(cè)出各組分的物質(zhì)的量之比，難度中等．