Question

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1.770 0 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0.020 00 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：2MnO＋5H₂O₂＋6H^＋===2Mn^2＋＋8H₂O＋5O₂↑

(1)已知室温下BaSO₄的K_sp＝1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO)≤1.0×10^－6 mol·L^－1，应保持溶液中c(Ba^2＋)≥________mol·L^－1。

(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO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)。

Answer 1

解析：(1)根据K_sp可得出c(Ba^2＋)＝K_sp/c(SO)＝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，MnO被还原为MnO₂，则H₂O₂被氧化，氧化产物只能为O₂，根据得失电子守恒，确定出MnO和H₂O₂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S元素守恒，可得n(Na₂SO₄)＝n(BaSO₄)＝2.50×10^－3 mol；由③组数据，再结合反应2MnO＋5H₂O₂＋6H^＋===2Mn^2＋＋8H₂O＋5O_2↑可得出nH₂O₂＝1.25×10^－3 mol；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＝2.50×10^－3 mol；故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。

答案：11.1×10^－4

22MnO＋3H₂O₂===2MnO₂＋3O₂＋2OH^－＋2H₂O

 (3)n(Na₂SO₄)＝n(BaSO₄)＝＝2.50×10^－3 mol

2MnO＋5H₂O₂＋6H^＋===2Mn^2＋＋8H₂O＋5O₂

n(H₂O₂)＝×＝1.25×10^－3 mol

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＝0.042 5 g

n(H₂O)＝

＝2.50×10^－3 mol

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