Question

2．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，准确测定过氧化氢的含量并进行相关性质实验．
（1）用酸式滴定管（填仪器名称）移取10.00mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液，稀释后转移至250mL容量瓶中，加水至刻度，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，写出其反应的离子方程式：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H+═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑．
（3）滴定到达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）滴定三次平均耗用c mol/L KMnO₄溶液V mL，则原溶液中过氧化氢的质量分数为$\frac{0.085cV}{ρ}$．
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果偏高（填“偏高”或“偏低”或“不变”）．
（6）若用该双氧水溶液与二氧化锰混合制取氧气，反应完毕后回收二氧化锰的实验步骤是过滤、洗涤．

Answer 1

分析 （1）过氧化氢溶液有强氧化性；
（2）双氧水遇到强氧化剂高锰酸钾时表现强的还原性，对应氧化产物是氧气，高锰酸钾的还原产物是二价锰离子；
（3）高锰酸钾本身是一种紫红色的液体，当达到滴定终点时，可以通过自身颜色来判断；
（4）根据高锰酸钾和双氧水反应的方程式来计算；
（5）滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则气泡的体积计入了标准液的量中去；
（6）二氧化锰不溶于水．

解答 解：（1）准确配制一定体积一定物质的量浓的溶液用滴定管，过氧化氢溶液有强氧化性，应用酸式滴定管，故答案为：酸式滴定管；
（2）方程式中，高锰酸钾有强氧化性，能将双氧水氧化为氧气，先确定缺的是O₂，锰元素化合价降低了5价，生成1mol氧气时，氧元素化合价升高2价，根据电子转移守恒，配平化学方程式高锰酸根前面的系数为2，双氧水前面的系数为5，根据原子守恒来配平其他物质前面的系数：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H+═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，故答案为：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H+═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
（3）滴定到达终点的现象是：滴入一滴高锰酸钾溶液，溶液呈浅红色，且30秒内不褪色，故答案为：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）根据化学方程式可以得到关系式：2MnO₄^-～5H₂O₂，耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，即cV×10^-3mol的高锰酸钾时，所用双氧水的物质的量：2.5cV×10^-3mol，则原过氧化氢的质量为：0.025cVmol×34g/mol=0.85cV，过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为：$\frac{0.85cV}{10.00mL×ρg/mL}$=$\frac{0.085cV}{ρ}$，故答案为：$\frac{0.085cV}{ρ}$；
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，有一部分溶液占据了气泡的体积，并没有滴入锥形瓶，则测定结果偏高，故答案为：偏高；
（6）二氧化锰不溶于水，可用过滤、洗涤回收二氧化锰，故答案为：过滤、洗涤．

点评 本题考查性质实验方案设计，根据物质性质设计实验进行验证，明确物质的性质是解本题关键，同时考查学生分析问题、实验设计、思维的缜密性等能力，题目难度中等．