Question

（13分）硫酸钠—过氧化氢加合物(xNa₂SO₄ ·yH₂O₂·zH₂O)具有漂白、杀菌、消毒等作用。某研究小组为在实验室制备硫酸钠—过氧化氢加合物的晶体并测定其组成，设计了如下实验，请你参与并完成相关问题的解答。

（1）晶体制备：将Na₂SO₄溶解在一定浓度、含有特定稳定剂的双氧水溶液中，然后经浓缩、_______（填操作名称）、过滤、洗涤、干燥得到硫酸钠一过氧化氢加合物的晶体。

（2）组成测定：

①准确称取3.540 g晶体，配制成100 mL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1.165 g。

③再准确量取25.00 mL溶液A，加入适量稀硫酸酸化后，用0.040mol·L^－1KMnO₄溶液滴定至终点，消耗KMnO₄溶液25.00 mL。

①若室温下BaSO₄的Ksp=1.1×l0^－10，欲使溶液中c(SO₄^2－)≤1.0×10^－5 mol·L^－1，应保持溶液中c(Ba²⁺)≥___________mol·L^－1。

②此时H₂O₂与KMnO₄溶液反应的离子方程式为________________。

③实验时，KMnO₄溶液应盛放在__________（填“酸式”或“碱式”）滴定管中。滴定终点时的实验现象是_______________________。

④通过计算可以得出晶体的化学式为_______________________。

Answer

（共13分。第(2)题的第④题3分，其余每空2分）

（1）结晶

（2）①1.1×10－5

②2MnO4－+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑

③酸式 滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色且30秒内不褪去

④2Na2SO4·H2O2·2H2O

【解析】

试题分析：（1）根据晶体制备的过程可知，将Na2SO4溶解在一定浓度、含有特定稳定剂的双氧水溶液中，然后经浓缩、结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸钠一过氧化氢加合物的晶体。故填：结晶

（2）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+ ）≥=1.1×10-5mol/L，故答案为：1.1×10-5；

②MnO4-被还原为Mn2+，Mn元素共降低5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10，故MnO4-的系数为2、Mn2+的系数为2，H2O2的系数为5、O2系数为5，然后根据观察法配平得：2MnO4－+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑，故答案为：2MnO4－+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑；

③KMnO4溶液具有强氧化性，能腐蚀橡皮管，应盛放在酸式滴定管中。KMnO4溶液呈紫红色，反应结束，KMnO4使溶液呈现紫红色，因此滴定终点时的实验现象是滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色且30秒内不褪去。故填：酸式；滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈浅红色且30秒内不褪去

④1.165 g白色固体为硫酸钡，物质的量为=0.005mol，根据反应的离子方程式可知，含有H2O2的物质的量为×0.04mol/L×0.025L=0.0025mol，因此3.540 g晶体中含有Na2SO4 0.005×4=0.02mol，H2O2 0.0025×4=0.01mol，含有结晶水的质量为=0.36g，物质的量==0.02mol，所以晶体的化学式为2Na2SO4·H2O2·2H2O，故填：2Na2SO4·H2O2·2H2O

考点：考查了中和滴定、化学计算等相关知识。