Question

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1.770 0 g样品，配制成100.00 mL溶液A。②准确量取25.00 mL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0.5825 g。③准确量取25.00 mL溶液A，加适量稀硫酸酸化后，用0.020 00 mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液25.00 mL。H₂O₂与KMnO₄反应的离子方程式如下：2MnO₄^—＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋8H₂O＋5O₂↑

(1)已知室温下BaSO₄的K_sp＝1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO₄^2—)≤1.0×10^－6 mol·L^－1，应保持溶液中c(Ba^2＋)≥________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

【解析】：(1)根据Ksp可得出c(Ba2＋)＝Ksp/c(SO42—)＝1.1×10－10/1.0×10－6＝1.1×10－4。(2)根据条件可知，非酸性条件下，MnO4—被还原为MnO2，则H2O2被氧化，氧化产物只能为O2，根据得失电子守恒，确定出MnO4—和H2O2的系数，再根据电荷守恒，确定出产物中含有OH－。(3)由②组数据可知沉淀为BaSO4，根据S元素守恒，可得n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝2.50×10－3 mol；由③组数据，再结合反应2MnO4—＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑可得出nH2O2＝1.25×10－3 mol；再根据样品的质量，通过质量的关系得出样品中H2O的质量，进一步得出nH2O＝2.50×10－3 mol；故x∶y∶z＝nNa2SO4∶nH2O2∶nH2O＝2∶1∶2。所以，硫酸钠­过氧化氢加合物的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O。

答案：11.1×10－4

22MnO4—＋3H2O2=2MnO2＋3O2＋2OH－＋2H2O

(3)n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝0.5825/233＝2.50×10－3 mol

2MnO4—＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2

n(H2O2)＝＝1.25×10－3 mol

m(Na2SO4)＝142 g·mol－1×2.50×10－3 mol＝0.355 g

m(H2O2)＝34 g·mol－1×1.25×10－3 mol＝0.042 5 g

n(H2O)＝＝2.50×10－3 mol

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