Question

6．Na₂O₂与水的反应实际是Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，反应放出的热量使部分H₂O₂受热分解：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑．为了测定某过氧化钠固体的纯度，今做如下实验：
①称取过氧化钠固体2.00g
②把这些过氧化钠固体放入气密性良好的气体发生装置中
③向过氧化钠中滴加水，用某一量筒排水集气，量筒内液面在112mL处恰好与水槽内液面相平
④将烧瓶中的液体转移到250mL的容量瓶中，洗涤并将洗涤液也转入容量瓶，然后加入蒸馏水，定容，使液面恰好与刻度相切
⑤取25.00mL容量瓶中的液体，放入锥形瓶中，用过量的稀硫酸酸化，然后用0.01mol/L的KMnO₄溶液去滴定，至终点时用去了24.20mLKMnO₄溶液（此时锰全部以Mn²⁺ 存在）
（1）有500mL、250mL、150mL的量筒备用，应选用量程为150mL的量筒
（2）该实验应选用酸式（填“酸式”或“碱式”）滴定管
（3）在步骤③测量气体体积时，必须待烧瓶和量筒内的气体都冷却到室温时进行，若此时量筒内的液面高于水槽中液面（如图），立即读数会使Na₂O₂的纯度偏高（填“偏高”“偏低”或“不变”）；应进行的操作是应慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好与水槽中液面相平．
（4）在步骤⑤中反应的离子方程式是2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O判定滴定达到终点的依据是溶液刚好出现浅紫红色，并在半分钟内不褪色．
（5）该过氧化钠的纯度为62.6%（用百分数表示，保留一位小数；实验中得到的气体体积均看作为标准状况下）

Answer 1

分析 （1）用量筒量取液体时应选择体积接近的量筒，以减少误差；
（2）酸性和强氧化性的物质应选择酸式滴定管；
（3）排水法侧气体体积时，量筒内的液面要和水槽中液面相平，所得结果是常温常压下的气体体积；
（4）高锰酸钾具有氧化性，双氧水具有还原性，二者可以发生氧化还反应，高锰酸钾具有紫色；
（5）过氧化钠的纯度=$\frac{过氧化钠质量}{混合物质量}$×100%．

解答 解：（1）用量筒时应选择体积接近的量筒，以减少误差，所以收集112mL气体应选择150mL的量筒，
故答案为：150mL；
（2）高锰酸钾是强氧化性的物质，应选择酸式滴定管，
故答案为：酸式；
（3）在步骤③测量气体体积时，必须待烧瓶和量筒内的气体都冷却到室温时进行，此时量筒内的液面高于水槽中液面，立即读数会使收集到的气体体积偏高，结果偏高，应慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好与水槽中液面相平，
故答案为：偏高；应慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好与水槽中液面相平；
（4）高锰酸钾具有氧化性，双氧水具有还原性，二者可以发生氧化还反应，即2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，高锰酸钾具有紫色，不需要指示剂来判断滴定终点，当溶液刚好出现浅紫红色，并在半分钟内不褪色，表明达到滴定终点，
故答案为：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；滴入最后一滴溶液刚好由无色变为浅紫红色，且在半分钟内不褪色；
（5）双氧水分解掉的量，据2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，当生成112mL氧气时，分解掉双氧水$\frac{0.112}{22.4}$×2=0.01（mol），
根据反应2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O求的剩余双氧水的量$\frac{5×24.2×0.01×1{0}^{-3}×10}{2.0g}$≈0.00605mol，所以双氧水的总量=0.01mol+0.00605mol=0.01605mol，根据反应Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，可知过氧化钠的量为0.001605mol，纯度=$\frac{0.001605mol×78g/mol}{2.0g}$×=62.6%，
故答案为：62.6%．

点评 本题是一道定量计算题，主要是实验测定方法和实验步骤的理解应用，考查学生分析和解决问题的能力，综合性较强，难度很大．