题目内容
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1.7700g样品,配制成100.00mL溶液A.②准确量25.00mL溶液A,加入盐酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全,过滤、洗涤、干燥至恒重,得到白色固体0.5825g.③准确量取25.00mL溶液A,加适量稀硫酸酸化后,用0.020 0mol?L-1 KMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液25.00mL.H2O2与KMnO4反应的离子方程式如下:2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2↑
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6mol?L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥_ mol?L-1.
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,其离子方程式为 .
(3)通过上述实验事实,该样品的组成为(写化学式) .
(4)上述实验③KMnO4溶液滴定至终点的现象是) ??怎样判断滴定达到了终点 .
(1)已知室温下BaSO4的Ksp=1.1×10-10,欲使溶液中c(SO42-)≤1.0×10-6mol?L-1,应保持溶液中c(Ba2+)≥_
(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,其离子方程式为
(3)通过上述实验事实,该样品的组成为(写化学式)
(4)上述实验③KMnO4溶液滴定至终点的现象是)
考点:化学方程式的有关计算
专题:计算题
分析:(1)根据沉淀溶解平衡常数Ksp=c(SO42-)?c(Ba2+ )来计算;
(2)不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,双氧水被氧化生成氧气,根据电荷守恒可知有氢氧根离子生成,再根据原子守恒判断是否有水生成,配平书写;
(3)生成的白色固体0.5825g为硫酸钡,根据n=
计算硫酸钡的物质的量,根据硫酸根守恒可知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;
(4)在酸性环境下,高锰酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,根据实验③KMnO4溶液滴定达终点现象解答,当溶液由无色变成紫红色,并在半分钟后不褪去可判断滴定达到终点;
(2)不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,双氧水被氧化生成氧气,根据电荷守恒可知有氢氧根离子生成,再根据原子守恒判断是否有水生成,配平书写;
(3)生成的白色固体0.5825g为硫酸钡,根据n=
| m |
| M |
(4)在酸性环境下,高锰酸根离子可以将亚铁离子氧化为三价铁离子,根据实验③KMnO4溶液滴定达终点现象解答,当溶液由无色变成紫红色,并在半分钟后不褪去可判断滴定达到终点;
解答:
解:(1)沉淀溶解平衡常数Ksp=c(SO42-)?c(Ba2+ ),当c(SO42-)≤1.0×10-5 mol?L-1,所以溶液中c(Ba2+ )≥
=1.1×10-4mol/L,
故答案为:1.1×10-4;
(2)不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,Mn元素共降低3价,双氧水被氧化生成氧气,氧元素共升高2价,化合价最小公倍数为6,故MnO4-的系数为2、MnO2的系数为2,H2O2的系数为3、O2系数为3,根据电荷守恒可知有OH-生成,其系数为2,由原子守恒可知,有水生成,其系数为2,反应离子方程式为:2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O,
故答案为:2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O;
(3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)=
=2.50×10-3mol,
根据2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑可知,
n(H2O2)=
×0.02000mol?L-1×0.025L/=1.25×10-3mol
m(Na2SO4)=142g?mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g?mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=(1.7700g×
-0.355g-0.0425g)÷18g?mol-1=2.50×10-3mol
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4?H2O2?2H2O
故答案为:2Na2SO4?H2O2?2H2O;
(4)当高锰酸钾稍过量时,溶液由无色变为浅紫色,当最后一滴KMnO4溶液滴下时,溶液突然由无色变紫红色,且30秒内不褪色,说明滴定达到了终点,
故答案为:溶液由无色变紫红色;当最后一滴KMnO4溶液滴下时,溶液突然由无色变紫红色,且30秒内不褪色;
| 1.1×10-10 |
| 1×10-6 |
故答案为:1.1×10-4;
(2)不加稀硫酸酸化,MnO4-被还原为MnO2,Mn元素共降低3价,双氧水被氧化生成氧气,氧元素共升高2价,化合价最小公倍数为6,故MnO4-的系数为2、MnO2的系数为2,H2O2的系数为3、O2系数为3,根据电荷守恒可知有OH-生成,其系数为2,由原子守恒可知,有水生成,其系数为2,反应离子方程式为:2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O,
故答案为:2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O;
(3)n(Na2SO4)=n(BaSO4)=
| 0.5825g |
| 233g/mol |
根据2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑可知,
n(H2O2)=
| 5 |
| 2 |
m(Na2SO4)=142g?mol-1×2.50×10-3mol=0.355g
m(H2O2)=34g?mol-1×1.25×10-3mol=0.0425g
n(H2O)=(1.7700g×
| 25mL |
| 100mL |
x:y:z=n(Na2SO4):n(H2O2):n(H2O)=2:1:2
硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4?H2O2?2H2O
故答案为:2Na2SO4?H2O2?2H2O;
(4)当高锰酸钾稍过量时,溶液由无色变为浅紫色,当最后一滴KMnO4溶液滴下时,溶液突然由无色变紫红色,且30秒内不褪色,说明滴定达到了终点,
故答案为:溶液由无色变紫红色;当最后一滴KMnO4溶液滴下时,溶液突然由无色变紫红色,且30秒内不褪色;
点评:本题属于物质组成分析与化学综合计算题,涉及氧化还原反应滴定、溶度积的计算、离子方程式书写等,难度中等,注意运用元素守恒进行推理计算,学习中紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法.
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