题目内容
【题目】过一硫酸氢钾复合盐(KHSO4·2KHSO5·K2SO4)常用作漂白剂和消毒剂,其制备流程如图:
(1)反应Ⅰ的化学方程式为:H2O2+H2SO4H2SO5+H2O,△H<0;则反应Ⅱ中K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5的化学方程式为___。
(2)生产原料的理论比值[n(H2O2):n(H2SO4)]为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是___。
(3)准确称取3.350g复合盐样品配制成250mL溶液,取25.00mL置于锥形瓶中,加入适量的稀硫酸和足量的KI溶液,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉溶液,用0.1000mol·L-1Na2S2O3标准溶液滴定至终点,消粍标准溶液20.00mL。计算复合盐中有效成分KHSO5的质量分数。(写出计算过程)(已知:HSO5-+I-+H+→SO42-+I2+H2O,I2+S2O32-→I-+S4O62--未配平)___。
【答案】2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2↑+H2O 硫酸与双氧水反应放热,使得双氧水部分分解 45.37%
【解析】
由题给流程图可知,8. 5mol/L浓硫酸与30%H2O2反应,浓硫酸部分转化为过硫酸H2SO5和水,H2SO5与K2CO3反应生成过硫酸氢钾、二氧化碳和水,所得溶液经结晶、过滤得到过一硫酸氢钾复合盐KHSO42KHSO5K2SO4,据此分析解答。
(1)根据流程:K2CO3与H2SO5反应生成KHSO5和二氧化碳,故反应化学方程式为:2H2SO5+K2CO3=2KHSO5+CO2↑+H2O;
(2)生产原料的理论比值[n(H2O2):n(H2SO4)]为0.4:1,但实际生产最佳投料比为0.6:1,其原因是因为硫酸与双氧水反应放热,促使双氧水部分分解,故实际投入时过氧化氢稍过量;
(3)已知:HSO5-+2I-+H+=SO42-+I2+H2O,I2+2S2O32-=2I-+S4O62--,则KHSO5~ I2~2Na2S2O3,n(Na2S2O3)=0.1000 mol·L-1×20.00×10-3L=0.002mol,n(I2)=n(Na2S2O3)=×0.002mol=0.001mol,n(KHSO5)= n(I2)=0.001mol×152g/mol=0.152g,则复合盐中有效成分KHSO5的质量分数=×100%=45.37%。