题目内容
(12分)过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂,它的水溶液又称为双氧水,常用作消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液,准确测定了过氧化氢的含量,并探究了过氧化氢的性质。
Ⅰ.测定过氧化的含量
请填写下列空白:
(1)移取10.00 m密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250mL (填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO4-+H2O2+H+=Mn2++H2O+
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是 。
(4)复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学举小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾演粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)
请将他们的实验方法和实验现象填入下表:
Ⅰ.测定过氧化的含量
请填写下列空白:
(1)移取10.00 m密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250mL (填仪器名称)中,加水稀释至刻度,摇匀。移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中,加入稀硫酸酸化,用蒸馏水稀释,作被测试样。
(2)用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样,其反应的离子方程式如下,请将相关物质的化学计量数及化学式填写在方框里。
MnO4-+H2O2+H+=Mn2++H2O+
(3)滴定时,将高锰酸钾标准溶液注入 (填“酸式”或“碱式”)滴定管中。滴定到达终点的现象是 。
(4)复滴定三次,平均耗用c mol/L KMnO4标准溶液V mL,则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为 。
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则测定结果 (填“偏高”或“偏低”或“不变”)。
Ⅱ.探究过氧化氢的性质
该化学举小组根据所提供的实验条件设计了两个实验,分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性。(实验条件:试剂只有过氧化氢溶液、氯水、碘化钾演粉溶液、饱和硫化氢溶液,实验仪器及用品可自选。)
请将他们的实验方法和实验现象填入下表:
实验内容 | 实验方法 | 实验现象 |
验证氧化性 | | |
验证不稳定性 | | |
I.(1)容量瓶 (2)2 5 6 2 8 502
(3)酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色
(4) (5)偏高 II.(各1分,共4分)
(3)酸式 滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色
(4) (5)偏高 II.(各1分,共4分)
实验内容 | 实验方法 | 实验现象 |
验证氧化性 | 取适量饱和硫化氢溶液于试管中,滴入 过氧化氢溶液。(或取适量碘化钾淀粉溶液于试管中,加入过氧化氢溶液。) | 产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊。(或溶液变蓝色。) |
验证不稳定性 | 取适量过氧化氢溶液于试管中,加热, 用带火星的木条检验。(或取适量过氧化氢溶液于试管中,加热,用导气管将得到的气体通入到装有饱和硫化氢溶液的试管中。) | 产生气泡,木条复燃。 (或溶液变浑浊或有浅黄色沉淀产生) |
(1)准确配制一定物质的量浓度溶液应该用容量瓶。
(2)高锰酸钾中Mn的化合价从+7价降低+2价,得到5个电子。双氧水中的氧元素从-1价升高到0价,失去1电子,氧化产物是氧气。所以根据电子得失守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是2︰5,所以计量数分别是2、5、6、2、8、502。
(3)高锰酸钾溶液具有氧化性,能腐蚀橡胶,所以应该用酸式滴定管。由于酸性高锰酸钾溶液是显紫红色的,所以终点的现象是滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色。
(4)根据方程式可知,原过氧化氢的物质的量是0.001Vc×5/2×10mol,所以原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为.
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏大,所以测定结果偏高。
(6)碘化钾具有还原性,能被双氧水氧化生成碘单质,碘和淀粉腐蚀显色反应,据此可以检验双氧水的氧化性;双氧水分解产生氧气,氧气是一种助燃性气体,可以使带火星的木条复燃,据此可以检验双氧水的不稳定性。
(2)高锰酸钾中Mn的化合价从+7价降低+2价,得到5个电子。双氧水中的氧元素从-1价升高到0价,失去1电子,氧化产物是氧气。所以根据电子得失守恒可知,氧化剂和还原剂的物质的量之比是2︰5,所以计量数分别是2、5、6、2、8、502。
(3)高锰酸钾溶液具有氧化性,能腐蚀橡胶,所以应该用酸式滴定管。由于酸性高锰酸钾溶液是显紫红色的,所以终点的现象是滴入一滴高锰酸钾溶液,溶液呈浅红色,且30秒内不褪色。
(4)根据方程式可知,原过氧化氢的物质的量是0.001Vc×5/2×10mol,所以原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为.
(5)若滴定前滴定管尖嘴中有气泡,滴定后气泡消失,则消耗的酸性高锰酸钾溶液体积偏大,所以测定结果偏高。
(6)碘化钾具有还原性,能被双氧水氧化生成碘单质,碘和淀粉腐蚀显色反应,据此可以检验双氧水的氧化性;双氧水分解产生氧气,氧气是一种助燃性气体,可以使带火星的木条复燃,据此可以检验双氧水的不稳定性。
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