Question

过二硫酸钾(K₂S₂O₈)是一种无色结晶，不溶于乙醇，有强氧化性，易分解。实验室制备过二硫酸钾可通过低温电解KHSO₄认溶液得到。

实验步骤如下：

步骤1．称取40gKHSO₄溶解90mL蒸馏水，倒入大试管，试管浸在冰水浴中(装置见图9)，并冷却到5℃以下。

步骤2电解2h，每隔约半小时补一次冰

步骤3．将沉淀收集在漏斗中，直接用乙醇和乙醚洗涤和过滤

步骤4．干燥、称重

步骤5．回收乙醚和乙醇

（1）电解总反应的化学方程式为                                           。

（2）电解过程中，阳极产生微量且能使湿润的KI-淀粉变蓝的有色单质气体，该气体可能是(填化学式)。

（3）步骤2每隔半小时要向大烧杯添加冰块，其原因是                            。

（4）步骤5回收乙醇、乙醚时采用的操作方法是                               。

（5）取得到的样品0.2500g溶于30mL水，加4gKI，塞住瓶塞，振荡，静止15min，加入1mL冰醋酸，再用cmol·L^{- 1}Na₂S₂O₃溶液滴定。(S₂O₈^2- +3I^- =2SO₄^2- +I₃^-；I₃^-I₂+I^-；2S₂O₃^2-+I₂=2I^- + S₄O₆^2-)

①溶解时，加入KI后需塞住瓶塞，其目的是                            。

②本实验所用的指示剂为                             。

③若本次滴定消耗Na₂SO₃溶液VmL，由本次结果计算，样品中K₂S₂O₈的纯度为(用含c、V的代数式表示)。

（6）分析化学上检验Mn²⁺在Ag⁺催化下K₂S₂O₈溶液将Mn²⁺氧化为紫色的MnO₄^-，该反应的离子方程式为 。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）2KHSO₄K₂S₂O₈ + H₂↑

（2）O₃

（3）降低水温，保证电解过程中温度在5℃以下

（4）蒸馏

（5）①防止I^－被氧化，造成偏大的误差  ②淀粉溶液 ③54cV%

（6）2Mn²⁺+5S₂O₈^2－ +8H₂O 2MnO₄^－ +10SO₄^2－ +16H⁺

【解析】

试题分析：（1）电解KHSO₄溶液，SO₄^{2 －}失电子生成S₂O₈^2-，H^＋得电子生成H₂。（2）阳极为阴离子放电，生成能氧化I^－的气体，且为有色，则应为O₃，可理解成OH^－放电生成O₂，O₂在放电条件下进一步转化为O₃。（3）由信息知，过二硫酸钾易分解，故需要在低温下生成。（4）乙醇和乙醚为相互溶解的有机物，可利用两者沸点不同而蒸馏分开。（5）I^－易被氧化，如空气中的O₂，故实验中需要封密。淀粉与I₂显蓝色，该实验中当I₂被消耗时，蓝色会褪去，从指示反应的终点。由方程式找出关系式：

K₂S₂O₈～I₃^－ ～I₂～2S₂O₃^{2 －}

270             2

m(K₂S₂O₈)         cV10^-3

w(K₂S₂O₈)= m(K₂S₂O₈)/0.25 =54cv%。

（6）Mn由+2价升到+7价，S由+7降到+6，根据得失电子守恒配平反应，再由电荷守恒确定出产物中有H^＋，最后由H原子守恒，确定反应物中还有H₂O，并配平。

考点：制备实验、氧化还原反应、化学计算