Question

【题目】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1.77g样品，配制成100.00mL溶液A。

②准确量取25.00mL溶液A，加入盐酸酸化的氯化钡溶液至沉淀完全，过滤、洗涤、干燥至恒重，得到白色固体0.0025mol。

③准确量取25.00mL溶液A，加入适量的稀硫酸酸化后，用0.02mol·L-1 KMnO4溶液滴定至终点(KMnO4只与加合物中的H2O2发生反应)，消耗KMnO4溶液25.00mL。回答下列问题：

(1)在步骤①中，所需玻璃仪器除了烧杯外还需要________________；

(2)在步骤①中，下列操作会使所配溶液浓度偏低的是_______（填字母）；

A．在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外

B．定容时仰视仪器上的刻度线

C．定容后震荡摇匀静置，发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线

D．配制前容量瓶中有少量水

(3)③中的KMnO4溶液置于_______（“酸式”或“碱式”）滴定管中，滴定终点的现象是____________________，写出滴定中发生的离子反应方程式_______________；

(4)通过计算确定样品的组成为___________________。

Answer 1

【答案】玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管A、B、C酸式最后一滴KMnO4溶液滴下时，溶液由无色变为浅紫色，且30秒内不褪色5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑2Na2SO4 ·H2O2·2H2O

【解析】

（1）根据配制一定物质的量浓度的溶液实验分析所需仪器；

（2）根据c=分析误差，c与n成正比，c与V成反比，
A、在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，导致溶质的n偏小，c偏小；
B、定容时仰视仪器上的刻度线，导致溶液的体积V偏大，c偏小；
C、定容后，将容量瓶振荡摇匀后，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线，导致溶液体积偏大，c偏小；
（3）酸性高锰酸钾具有强氧化性，可以腐蚀橡胶，因此因置于酸式滴定管中，当溶液由无色变成浅紫色，并在半分钟后不褪去可判断滴定达到终点；
（4）生成的白色固体0.0025mol为硫酸钡，根据硫酸根守恒可以知道n(Na2SO4)= n(BaSO4)。根据方程式计算25mL溶液中n(H2O2)，再根据m=nM计算25mL溶液中硫酸钠、过氧化氢的质量，继而计算结晶水的质量，根据各物质的物质的量之比确定x:y:z，据此书写化学式。

（1）步骤①为配制100.00mL溶液A溶液，根据配制步骤所需玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶和胶头滴管，还需要的仪器是玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；

因此，本题正确答案是：玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管；

（2）根据c=分析误差，c与n成正比，c与V成反比，
A、在溶解过程中有少量液体溅出烧杯外，导致溶质的n偏小，c偏小；
B、定容时仰视仪器上的刻度线，导致溶液的体积V偏大，c偏小；
C、定容后，将容量瓶振荡摇匀后，静置发现液面低于刻度线，于是又加入少量水至刻度线，导致溶液体积偏大，c偏小；

D、配制前容量瓶中有少量水对配制无影响。
因此，本题正确答案是：A、B、C；
（3）酸性高锰酸钾具有强氧化性，可以腐蚀橡胶，因此因置于酸式滴定管中，当溶液由无色变成浅紫色，并在半分钟后不褪去可判断滴定达到终点，滴定中KMnO4和H2O2发生氧化还原反应生成Mn2+和氧气，根据得失电子守恒，配平离子反应方程式为5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑，
因此，本题正确答案是：酸式；最后一滴KMnO4溶液滴下时，溶液由无色变为浅紫色，且30秒内不褪色；5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑；
（4）n(Na2SO4)= n(BaSO4)= 0.0025mol，
根据5H2O2 + 6H+ + 2 MnO4- = 2Mn2++8H2O +5O2↑可以知道，
n(H2O2)=0.02000mol/L0.025L=0.00125mol，

m(Na2SO4)=142g/mol0.0025mol=0.355g，
m(H2O2)=34g/mol0.00125mol=0.0425g，
m(H2O2)=1.7700g-0.355g-0.0425g=0.045g，

n(H2O)==0.0025mol，

x:y:z= n(Na2SO4): n(H2O2): n(H2O)=0.0025mol:0.00125mol:0.0025mol=2:1:
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4 ·H2O2·2H2O，
因此，本题正确答案是：2Na2SO4 ·H2O2·2H2O。