Question

过氧化氢水溶液俗称双氧水，沸点比水高，遇光、热及重金属化合物等均能引起分解．

（1）某试剂厂先制得7%～8%的双氧水，欲将其浓缩成30%的溶液，适宜方法是

 

（填写编号）．
a．常压蒸馏 　    b．减压蒸馏       c．加入生石灰常压蒸馏 　　 d．加压蒸馏
（2）如果得到的双氧水中氧元素的含量为90%，则过氧化氢的纯度为

 

．众所周知，氢气在空气中燃烧生成水．有人提出，氢气在空气中燃烧也可能生成H₂O₂，但它因高温而分解了．为了验证氢气在空气中燃烧的产物中是否含有H₂O₂，某课外小组同学设计的实验装置见图-1．
（3）甲同学想从图-2的①-④中选取替代图-1方框中的装置，可行的是

 

（填写编号）．
（4）若乙同学用酸性高锰酸钾溶液检测到了H₂O₂的存在，完成该反应的离子方程式：

 

，丙同学对乙的检验方案提出了质疑：若锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H₂S等还原性气体，也会使酸性高锰酸钾溶液褪色．请对乙同学的实验方案提出改进建议：

 

．
（5）过碳酸钠（2Na₂CO₃?3H₂O₂）俗称固体双氧水，极易分解，其分解反应的化学方程式可表示为：2（2Na₂CO₃?3H₂O₂）→4Na₂CO₃+6H₂O+3O₂↑，取一定量的过碳酸钠在密闭容器中使它完全分解，测得生成氧气12.0g．冷却到室温后，向所得产物中加水配制成10.6%的Na₂CO₃溶液，需加水

 

 g．

Answer 1

考点：物质的分离、提纯的基本方法选择与应用,化学方程式的有关计算,氧化还原反应方程式的配平,物质的检验和鉴别的基本方法选择及应用

专题：实验设计题

分析：（1）双氧水的沸点比水高，且减小压强，沸点变低；
（2）双氧水和水中均含O元素，设双氧水为xg，混合物质量为100g，则

xg× 32 34 +(100g-xg)× 16 18

100g

×100%=90%；
（3）图-1方框中的装置为反应装置，Zn与稀硫酸反应不需要加热，可从反应随开随停及防止倒吸的角度分析；
（4）用酸性高锰酸钾溶液检测到了H₂O₂的存在，发生2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H₂S等还原性气体，也会使酸性高锰酸钾溶液褪色，则应排除硫化氢的干扰；
（5）由2（2Na₂CO₃?3H₂O₂）═4Na₂CO₃+6H₂O+3O₂↑及氧气的质量计算碳酸钠以及溶质质量分数的计算公式分析解答．

解答： 解：（1）双氧水的沸点比水高，且减小压强，沸点变低，则利用减压蒸馏浓缩溶液，故答案为：b；
（2）双氧水和水中均含O元素，设双氧水为xg，混合物质量为100g，则

xg× 32 34 +(100g-xg)× 16 18

100g

×100%=90%，解得x=21.25g．则过氧化氢的纯度为

21.25g

100g

×100%=21.25%，故答案为：21.25%；
（3）图-1方框中的装置为反应装置，Zn与稀硫酸反应不需要加热，只有图②符合随开随停及防止倒吸的作用，①中导管没有深入液面以下，③中Zn应在右侧，④不能随开随停，故答案为：②；
（4）双氧水中氧元素的化合价从-1价升高到0价，失去1个电子．而高锰酸钾中锰元素的化合价从+7价降低到+2价，得到2个电子，所以根据电子的得失守恒可知，配平后的反应为2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
锌粒与稀硫酸的反应中产生了少量H₂S等还原性气体，也会使酸性高锰酸钾溶液褪色，则应排除硫化氢的干扰，改进措施为先将制得的氢气通过装有碱石灰的干燥管，然后点燃，
故答案为：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；先将制得的氢气通过装有碱石灰的干燥管，然后点燃；
（5）设生成Na₂CO₃的质量为x
2（2Na₂CO₃?3H₂O₂）═4Na₂CO₃+6H₂O+3O₂↑
                    424         96
                     x          12g

424

96

=

x

12g

，解得x=53g，
向所得产物中加水配制成10.6%的Na₂CO₃溶液，溶液的质量为

53g

10.6%

=500g，
上述反应生成水为

6×18×12g

96

=13.5g，
则需要加水的质量为500g-53g-13.5g=433.5g，
故答案为：433.5g．

点评：本题考查了双氧水、碳酸钠的化学性质及有关溶液及化学方程式的计算，侧重学生的分析能力和基本计算能力的考查，综合考查元素化合物性质及利用反应方程式的计算，题目难度中等，（5）为解答的易错点，学生解答中易忽略生成的水的质量．