Question

5．过氧化钙晶体CaO₂•8H₂O较稳定，呈白色，微溶于水，能溶于酸性溶液．广泛应用于环境杀菌、消毒等领域．过氧化钙晶体含量的测定（假定杂质不发生反应）
准确称取0.3000g产品于锥形瓶中，加入30mL蒸馏水和10mL 2.000mol•L^-1 H₂SO₄，
发生化学反应：CaO₂•8H₂O+H₂SO₄═CaSO₄+H₂O₂+8H₂O用0.0200mol•L^-1KMnO₄
标准溶液滴定至终点．H₂O₂和KMnO₄反应的离子方程式为2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O重复上述操作两次．
（1）在滴定过程中，没有选用指示剂是因为高锰酸钾未过量前，溶液是无色的，当溶液变成浅红色．
（2）滴定终点观察到的现象为当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变浅红色，且30s不褪色．
（3）根据表中的数据，计算产品中CaO₂•8H₂O的质量分数（写出计算过程）

滴定次数	样品的质量/g	KMnO4溶液的体积/mL
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	0.3000	1.02	26.04
2	0.3000	2.00	25.02
3	0.3000	0.20	23.24

（4）用KMnO₄溶液做氧化还原反应滴定的标准液，由于KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO（OH）₂，若用放置了两周的KMnO₄标准溶液去测定产品中CaO₂•8H₂O的质量分数，则测得的值将偏高（填“偏高”或“偏低”）

Answer 1

分析 （1）高猛酸碱溶液时紫红色溶液过氧化氢溶液为无色，用高猛酸碱溶液的颜色可以指示反应终点；
（2）高锰酸钾未过量前，溶液是无色的，当溶液变成浅红色，且半分钟不褪色，滴定结束；
（3）三次消耗的高锰酸钾溶液的体积分别是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均体积为23.03mL；再根据关系式5（CaO₂•8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄计算出过氧化钙晶体的物质的量，最后求出过氧化钙晶体的质量分数；
（4）KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO（OH）₂，滴定消耗溶液体积增多，结果偏高；

解答 解：（1）高猛酸碱溶液时紫红色溶液过氧化氢溶液为无色，高锰酸钾未过量前，溶液是无色的，当溶液变成浅红色，所以不需要添加指示剂，
故答案为：高锰酸钾未过量前，溶液是无色的，当溶液变成浅红色；
（2）滴定终点观察到的现象为：当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变浅红色，且30s不褪色；
故答案为：当滴入最后一滴KMnO₄标准溶液后溶液由无色变浅红色，且30s不褪色；
（3）高锰酸钾溶液消耗的体积分别是：23.02mL、23.03mL、23.04mL，平均体积为：$\frac{23.02ml+23.03ml+23.04ml}{3}$=23.03mL，
根据关系式 5（CaO₂•8H₂O）～5H₂O₂～2KMnO₄
n（CaO₂•8H₂O）=$\frac{5}{2}$n（KMnO₄）=$\frac{5}{2}$×0.0200 mol•L^-1×23.03mL×10^-3L•mL^-1 =1.151×10^-3 mol，
CaO₂•8H₂O的质量分数为：$\frac{1.51×1{0}^{-3}mol×216g/mol}{0.3000g}$×100%=82.9%；
故答案为：82.9%；
（4）KMnO₄的强氧化性，它的溶液很容易被空气中或水中某些少量还原性物质还原，生成难溶性物质MnO（OH）₂，再用此溶液滴定实验消耗标准溶液体积增多，测定结果会偏高．
故答案为：偏高；

点评 本题考查了方程式及质量分数的计算，主要是滴定实验步骤、终点判断和计算问题，难度中等，注意关系式的应用．