题目内容
过硫酸钾（ 
）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），80℃以上易发生分解．实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：
（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液．写出电解时发生反应的离子方程式 ．
（2）已知相关物质的溶解度曲线如图1所示．在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中， ，干燥．
（3）样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定．实验步骤如下：
步骤1：称取过硫酸钾样品0.3000g于碘量瓶中，加入30mL水溶解．
步骤2：向溶液中加入4.000g KI固体（略过量），摇匀，在暗处放置30min．
步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol?L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗Na2S2O3标准溶液21.00mL．
（已知反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能 （选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；上述步骤3中滴定终点的现象是 ．
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为 ．
③为确保实验结果的准确性，你认为还需要 ．
（4）将0.40mol过硫酸钾与0.20mol硫酸配制成1L溶液，在80℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液，测定溶液中各成分的浓度如图2所示（H+浓度未画出）．图中物质X的化学式为 ．
）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），80℃以上易发生分解．实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液．写出电解时发生反应的离子方程式
（2）已知相关物质的溶解度曲线如图1所示．在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中，
（3）样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定．实验步骤如下：
步骤1：称取过硫酸钾样品0.3000g于碘量瓶中，加入30mL水溶解．
步骤2：向溶液中加入4.000g KI固体（略过量），摇匀，在暗处放置30min．
步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol?L-1 Na2S2O3标准溶液滴定至终点，共消耗Na2S2O3标准溶液21.00mL．
（已知反应：I2+2S2O32-=2I-+S4O62-）
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为
③为确保实验结果的准确性，你认为还需要
（4）将0.40mol过硫酸钾与0.20mol硫酸配制成1L溶液，在80℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl3溶液，测定溶液中各成分的浓度如图2所示（H+浓度未画出）．图中物质X的化学式为
考点：制备实验方案的设计,探究物质的组成或测量物质的含量
专题：实验设计题
分析：（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液，说明电解时阳极上SO42-被氧化生成S2O82-，溶液呈酸性，阴极发生还原反应生成氢气，以此可确定电解方程式；
（2）由图1可知，过硫酸钾溶解度较小，可用溶解、结晶、过滤、洗涤的方法提纯；
（3）①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，则KI为充分与过硫酸钾发生反应，溶液中生成的碘较少，则用Na2S2O3标准溶液滴定时测定结果偏小；滴定终点，溶液由蓝色变为无色；
②由信息过硫酸钾（ ）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），
可知过硫酸钾与碘化钾反应反应的离子方程式应为S2O82-+2I-=2SO42-+I2，加入Na2S2O3标准溶液发生I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可得关系式S2O82-～2S2O32-，根据反应的关系式计算；
③为减少实验误差，可重复操作1～2次；
（4）过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl3溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H2O2．
（2）由图1可知，过硫酸钾溶解度较小，可用溶解、结晶、过滤、洗涤的方法提纯；
（3）①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，则KI为充分与过硫酸钾发生反应，溶液中生成的碘较少，则用Na2S2O3标准溶液滴定时测定结果偏小；滴定终点，溶液由蓝色变为无色；
②由信息过硫酸钾（
）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），可知过硫酸钾与碘化钾反应反应的离子方程式应为S2O82-+2I-=2SO42-+I2，加入Na2S2O3标准溶液发生I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可得关系式S2O82-～2S2O32-，根据反应的关系式计算；
③为减少实验误差，可重复操作1～2次；
（4）过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl3溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H2O2．
解答：
解：（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液，说明电解时阳极上SO42-被氧化生成S2O82-，溶液呈酸性，阴极发生还原反应生成氢气，则电解方程式为2SO42-+2H+
S2O82-+H2↑，
故答案为：2SO42-+2H+
S2O82-+H2↑；
（2）由图1可知，过硫酸钾溶解度较小，可用溶解、结晶、过滤、洗涤的方法提纯，注意加热温度不能超过80℃，
故答案为：在不超过80℃的条件下加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冷水洗涤；
（3）①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，则KI为充分与过硫酸钾发生反应，溶液中生成的碘较少，则用Na2S2O3标准溶液滴定时测定结果偏小；滴定终点，溶液由蓝色变为无色，
故答案为：偏小； 最后一滴滴入后溶液由蓝色变为无色，且30 s不变色；
②由信息过硫酸钾（ ）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），
可知过硫酸钾与碘化钾反应反应的离子方程式应为S2O82-+2I-=2SO42-+I2，加入Na2S2O3标准溶液发生I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可得关系式S2O82-～2S2O32-，
n（Na2S2O3）=0.1000mol?L-1×0.021L=2.1×10-3mol，
则由S2O82-～2S2O32-，可知n（K2S2O8）=1.05×10-3mol，
m（K2S2O8）=1.05×10-3mol×270g/mol=0.2835g，
则ω（K2S2O8）=
×100%=94.50%（或0.9450），
故答案为：94.50%（或0.9450）；
③为减少实验误差，可重复操作1～2次，故答案为：重复上述实验步骤1～2次；
（4）过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl3溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H2O2，故答案为：H2O2．
| ||
故答案为：2SO42-+2H+
| ||
（2）由图1可知，过硫酸钾溶解度较小，可用溶解、结晶、过滤、洗涤的方法提纯，注意加热温度不能超过80℃，
故答案为：在不超过80℃的条件下加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冷水洗涤；
（3）①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，则KI为充分与过硫酸钾发生反应，溶液中生成的碘较少，则用Na2S2O3标准溶液滴定时测定结果偏小；滴定终点，溶液由蓝色变为无色，
故答案为：偏小； 最后一滴滴入后溶液由蓝色变为无色，且30 s不变色；
②由信息过硫酸钾（
）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），可知过硫酸钾与碘化钾反应反应的离子方程式应为S2O82-+2I-=2SO42-+I2，加入Na2S2O3标准溶液发生I2+2S2O32-=2I-+S4O62-，可得关系式S2O82-～2S2O32-，
n（Na2S2O3）=0.1000mol?L-1×0.021L=2.1×10-3mol，
则由S2O82-～2S2O32-，可知n（K2S2O8）=1.05×10-3mol，
m（K2S2O8）=1.05×10-3mol×270g/mol=0.2835g，
则ω（K2S2O8）=
| 0.2835 |
| 0.3 |
故答案为：94.50%（或0.9450）；
③为减少实验误差，可重复操作1～2次，故答案为：重复上述实验步骤1～2次；
（4）过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl3溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H2O2，故答案为：H2O2．
点评：本题考查物质的制备方案的设计，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意从守恒的角度解答相关计算，难度中等．
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