时间:2017-06-06 15:28:32
简答题 (12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1. 7700 g 样品，配制成100. 00 mL 溶液A。②准确量取25. 00 mL 溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0. 5825 g。③准确量取25. 00 mL 溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0. 02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25. 00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO4- +5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp ="1." 1伊10-10，欲使溶液中c(SO42－ )≤1. 0×10-6 mol·L-1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥?mol·L-1。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4- 被还原为MnO2，其离子方程式为?。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
简答题 (12 分)硫酸钠-过氧化氢加合物(xNa2SO4 ·yH2O2 ·zH2O)的组成可通过下列实验测定：①准确称取1. 7700 g 样品，配制成100. 00 mL 溶液A。②准确量取25. 00 mL 溶液A，加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0. 5825 g。③准确量取25. 00 mL 溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0. 02000 mol·L-1KMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液25. 00 mL。H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下：2MnO4- +5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp ="1." 1伊10-10，欲使溶液中c(SO42－ )≤1. 0×10-6 mol·L-1，应保持溶液中c(Ba2＋)≥?mol·L-1。
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4- 被还原为MnO2，其离子方程式为?。
(3)通过计算确定样品的组成(写出计算过程)。
本题答案：(1)1. 1×10-4
(2)2MnO4－+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH－+2H2O
(3)n(Na2SO4)= n(BaSO4)=" 0." 5825g/233g·mol－1 ="2." 50×10-3 mol
2MnO4- +5H2O2+6H＋=2Mn2＋+8H2O+5O2↑
n(H2O2)= 5/2×0. 02000 mol·L-1×25. 00 mL/1000 mL·L-1 ="1." 25×10-3mol
m(Na2SO4)=" 142" g·mol－1×2. 50×10-3 mol="0." 355 g
m(H2O2)=" 34" g·mol－1×1. 25×10-3 mol="0." 0425 g
n(H2O)=（1. 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g）/18 g·mol－1 ="2." 50×10-3mol
x ：y ：z =n(Na2SO4) ：n(H2O2) ：n(H2O)=" 2" ：1 ：2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O
本题解析：(1)根据Ksp可得出c(Ba2+)=Ksp/c(SO42-)=1.1×10-10/1.0×10-6="1." 1×10-4。(2)根据条件可知，非酸性条件下，MnO4－被还原为MnO2，则H2O2被氧化，产物只能为O2，根据得失电子守恒，确定出MnO4－ 和H2O2前的系数，再根据电荷守恒，确定出产物中含有OH－。(3)由②组数据可知沉淀为BaSO4，根据元素S守恒，可得出：n(Na2SO4)= n(BaSO4)=" 0." 5825g/233g·mol-1 ="2." 50×10-3 mol；由③组数据，在结合反应2MnO4— +5H2O2+6H+==2Mn2++8H2O+5O2↑，可得出n(H2O2)= 0.02mol/L×25×10-3L×5/2=1.25×10-3mol；再根据样品的质量，通过质量的关系得出样品中H2O的质量，进一步得出n(H2O)，即m(Na2SO4)=" 142" g·mol-1 ×2. 50×10-3 mol="0.355" g ，m(H2O2)=" 34" g·mol-1 ×1. 25×10-3 mol="0." 0425 g，所以n(H2O)="[1." 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL－0. 355 g－0. 0425 g]/18g·mol-1 =2.50×10-3mol，故有：x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)= 2:1:2。所以，硫酸钠－过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O。
【考点定位】物质组成的定量检测
本题所属考点：【物质的分离、提纯】
本题难易程度：【一般】