Question

11．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24.20mL KMnO₄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）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=$\frac{过氧化钠质量}{混合物的总质量}$×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$\frac{0.112}{22.4}$=0.01（mol），根据反应2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O求的剩余双氧水的量$\frac{5×24.2×0.01×1{0}^{-3}×10}{2}$≈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0.01605mol，纯度=$\frac{0.01605mol×78g/mol}{2.00g}$×100%=62.6%，
故答案为：62.6%．

点评 本题是一道定量计算题，考查学生分析和解决问题的能力，综合性较强，难度很大．