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1．7700g 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）步骤②中滴定终点的现象为____________；

（2）步骤②中使用盐酸酸化，而步骤③中改用硫酸酸化的原因是____________；

（3）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____________；

（4）通过计算确定样品的组成（写出计算过程）。

Answer

（1）溶液由无色变成红色且半分钟内部褪色

（2）氯离子易被高锰酸钾氧化

（3）2MnO4-+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH-+2H2O；

（4）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

【解析】

试题分析：（1）滴定终点，溶液由无色变成红色且半分钟内部褪色，故答案为：溶液由无色变成红色且半分钟内部褪色；

（2）步骤②中使用盐酸酸化，而步骤③中改用硫酸酸化，是因为氯离子易被高锰酸钾氧化，故答案为：氯离子易被高锰酸钾氧化；

（3）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；

（4）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。

【考点定位】考查探究物质的组成或测量物质的含量

【名师点晴】本题属于物质组成分析与化学综合计算题，涉及氧化还原反应滴定、溶度积的计算、离子方程式书写等，注意运用元素守恒进行推理计算，学习中紧紧抓住元素守恒守恒、质量守恒、电荷守恒、极端分析等化学常用分析方法。