Question

硫酸钠-过氧化氢加合物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准确量取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0.02000mol•L^-1KMnO₄ 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K_sp=1.1伊10-10，欲使溶液中c（SO₄^2- ）≤1.0×10^-6 mol•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）通过计算确定样品的组成（写出计算过程）．

Answer

（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．
【解析】
（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
答：硫酸钠-过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4•H2O2•2H2O．