Question

过二硫酸钠(Na₂S₂O₈)也叫高硫酸钠，可用于废气处理及有害物质氧化降解．用(NH₄)₂S₂O₈溶液和一定浓度的NaOH溶液混合可制得Na₂S₂O₈晶体，同时还会放出氨气。某化学兴趣小组利用该原理在实验室制备Na₂S₂O₈晶体（装置如图所示）．

已知：反应过程中发生的副反应为2NH₃+3Na₂S₂O₈+6NaOH6Na₂SO₄+6H₂O+N₂

(1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为___，反应过程中持续通入氮气的目的是___。

(2) (NH₄)₂S₂O₈可由电解硫酸铵和硫酸的混合溶液制得，写出电解时阳极的电极反应式：___。

(3)Na₂S₂O₈溶于水中，会发生一定程度的水解，最终仅生成H₂SO₄、Na₂SO₄和另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质，写出该反应的化学方程式：___。

(4)Na₂S₂O₈具有强氧化性，该兴趣小组设计实验探究不同环境下Na₂S₂O₈氧化性的强弱。将MnSO₄•H₂O(1.69g)与过量Na₂S₂O₈(10g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3min，观察并记录加入试剂时和加热过程中的现象（如表格所示）。

环境	调节溶液氧化环境时的现象	加热煮沸3min期间产生的现象
中性	加入VmL蒸馏水，无明显现象	30s时开始有大量气泡冒出，3min后溶液变深棕色，溶液中有悬浮小颗粒
碱性	加入VmL某浓度的NaOH溶液，瞬间变为棕色（MnO2）	10s后溶液逐渐变为深紫色(MnO4^-)，没有明显冒气泡现象
酸性	加入VmL稀H2SO4无明显现象	煮沸3min后，有气泡冒出

①在___（填“中性”“酸性”或“碱性”)条件下，Na₂S₂O₈的氧化能力最强。

②中性氧化时，会产生大量气泡，其原因为___。

③若用0.1mol•L^-1的H₂O₂溶液滴定碱性氧化反应后的溶液（先将溶液调至酸性再滴定），滴定终点时的现象为___；达到滴定终点时，消耗H₂O₂溶液的体积为V₁rnL。则碱性氧化后的溶液中NaMnO₄的质量为___ g(用含V₁的代数式表示，5H₂O₂~2)。

Answer

分液漏斗 将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出，减少副反应的发生 2-2e- == Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2 碱性 2H2O22H2O+O2↑ 当滴入最后一滴H2O2溶液时，溶液由紫色变为无色，且在半分钟内不变色 5.68×10-3V1

【解析】

(1)~(3)(NH4)2S2O8溶液和一定浓度的NaOH溶液混合，发生复分解反应，生成Na2S2O8和NH3，由于发生副反应2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2，所以在反应过程中需不断往反应液中通N2将NH3尽快排出，以减少副反应的发生；也可用电解法制(NH4)2S2O8，在阳极被氧化为；在水溶液中能发生一定程度的水解，生成

H2SO4、Na2SO4和H2O2。

(4)在中性溶液中，煮沸后，能将Mn2+氧化为MnO2，MnO2促进H2O2分解生成O2；在碱性溶液中，能将Mn2+逐渐氧化为MnO2，煮沸后继续氧化生成；在酸性溶液中，未将Mn2+氧化，只是煮沸后H2O2分解生成O2。

(1)图中装有NaOH溶液的仪器的名称为分液漏斗；依分析可知，为防NH3被氧化，应将生成的NH3从反应装置内尽快排出，所以反应过程中持续通入氮气的目的是将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出，减少副反应的发生。答案为：分液漏斗；将三颈烧瓶中产生的NH3及时排出，减少副反应的发生；

(2)电解时，由生成，O元素的价态部分升高，所以电解时阳极的电极反应式：2-2e- ==。答案为：2-2e- ==；

(3)另一种常温下为液态且具有强氧化性的物质应为H2O2，则最终仅生成H2SO4、Na2SO4和H2O2，该反应的化学方程式：Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2。答案为：Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2；

(4)①由信息知，在碱性溶液中，能将Mn2+逐渐氧化为MnO2，煮沸后继续氧化生成；所以在碱性条件下，Na2S2O8的氧化能力最强。答案为：碱性；

②中性氧化时，会产生大量气泡，其原因为2H2O22H2O+O2↑。答案为：2H2O22H2O+O2↑；

③碱性氧化反应后的溶液为NaMnO4，呈深紫色，滴定终点时生成无色的Mn2+，所以滴定终点时的现象为当滴入最后一滴H2O2溶液时，溶液由紫色变为无色，且在半分钟内不变色；达到滴定终点时，依据关系式5H2O2~2，可求出n()=，m()==5.68×10-3V1g。答案为：当滴入最后一滴H2O2溶液时，溶液由紫色变为无色，且在半分钟内不变色；5.68×10-3V1。