(12 分)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. 7700 g 样品,配制成100. 00

(12 分)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. 7700 g 样品,配制成100. 00

题型:不详难度:来源:
(12 分)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. 7700 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. 02000 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=2Mn2+8H2O+5O2
(1)已知室温下BaSO4的Ksp ="1." 1伊10-10,欲使溶液中c(SO42 )≤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)。
答案
(1)1. 1×10-4
(2)2MnO4+3H2O2=2MnO2↓+3O2↑+2OH+2H2O
(3)n(Na2SO4)= n(BaSO4)=" 0." 5825g/233g·mol-1 ="2." 50×10-3 mol
2MnO4- +5H2O2+6H=2Mn2+8H2O+5O2
n(H2O2)= 5/2×0. 02000 mol·L-1×25. 00 mL/1000 mL·L-1 ="1." 25×10-3mol
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." 0425 g
n(H2O)=(1. 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g)/18 g·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
(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,产物只能为O2,根据得失电子守恒,确定出MnO4 和H2O2前的系数,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,根据元素S守恒,可得出:n(Na2SO4)= n(BaSO4)=" 0." 5825g/233g·mol-1 ="2." 50×10-3 mol;由③组数据,在结合反应2MnO4 +5H2O2+6H+==2Mn2++8H2O+5O2↑,可得出n(H2O2)= 0.02mol/L×25×10-3L×5/2=1.25×10-3mol;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),即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." 0425 g,所以n(H2O)="[1." 7700 g×25. 00 mL/100. 00mL-0. 355 g-0. 0425 g]/18g·mol-1 =2.50×10-3mol,故有: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。
【考点定位】物质组成的定量检测
举一反三
(14分)溴苯是一种化工原料,实验室合成溴苯的装置示意图及有关数据如下:

按下列合成步骤回答问题:
(1)在a中加入15mL无水苯和少量铁屑,在b中小心加入4.0mL液态溴,向a中滴入几滴溴,有白色烟雾产生,是因为生成了          气体。继续滴加至液溴滴完,装置d的作用是                      
(2)液溴滴完后,经过下列步骤分析提纯:
①向a中加入10mL水,然后过滤除去未反应的铁屑;
②滤液依次用10mL水、8mL10%的NaOH溶液、10mL水洗涤。NaOH溶液洗涤的作用是                                ③向分出的粗溴苯中加入少量的无水氯化钙,静置、过滤,加入氯化钙的是              
(3)经以上分离操作后,粗溴苯中还含有的主要杂质为         ,要进一步提纯,下列操作中必须的是           (填入正确选项前的字母);
A.重结晶  B.过滤     C.蒸馏      D.萃取
(4)在该实验中,a的容积最适合的是           (填入正确选项前的字母)。
A.25mL       B. 50mL       C.250mL        D.500mL
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水溶液X中只可能溶有K、Mg2、Al3中的若干种离子。某同学对该溶有进行了如下实验:

下列判断正确的是
A.气体甲一定是纯净物
B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物
C.K一定存在于溶液X中
D.一定不存在于溶液X中

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下列实验操作、现象和解释都正确的是
选项
实验操作
现象
解释
A
在密闭容器中加热CuO
黑色固体变成红色固体
CuO受热分解得到单质Cu
B
将SO2通入品红溶液中
溶液褪色
SO2具有漂白性
C
将Mg、Al与NaOH溶液组成原电池
Al电极溶解
Al比Mg金属活动性强
D
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液
有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO42-

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用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O,工艺流程如下(部分操作和条件略)
Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:
Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3;
Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:
Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;
Ⅴ.浓缩、结晶、分离,得到产品。
(1)H2SO4溶解A12O3的离子方程式是                    
(2)KMnO4氧化Fe2+的离子方程式补充完整:

(3)已知:生成氢氧化物沉淀的pH
 
Al(OH)3
Fe(OH)2
Fe(OH)3
开始沉淀时
3.4
6.3
1.5
完全沉淀时
4.7
8.3
2.8
注:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1
根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的               
(4)己知:一定条件下,MnO4-可与Mn2+反应生成MnO2,
①向Ⅲ的沉淀中加入浓HCI并加热,能说明沉淀中存在MnO2的现象是         
②Ⅳ中加入MnSO4的目的是           。 
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氮化铝(AlN)是一种新型无机非金属材料。某AlN样品仅含有Al2O3杂质,为测定AlN的含量,设计如下三种实验方案。
已知:AlN+NaOH+H2O=NaAlO2+NH3
【方案1】
取一定量的样品,用以下装置测定样品中AlN的纯度(夹持装置已略去)。

(1)上图C装置中球形干燥管的作用是_____________。
(2)完成以下实验步骤:组装好实验装置,首先____________,再加入实验药品。接下来的实验操作是______________,打开分液漏斗活塞,加入NaOH浓溶液,至不再产生气体。打开K1,通入氮气一段时间,测定C装置反应前后的质量变化。通入氮气的目的是______________。
(3)由于装置存在缺陷,导致测定结果偏高,请提出改进意见___________。
【方案2】
用右图装置测定m g样品中A1N的纯度(部分夹持装置已略去)。

(4)为测定生成气体的体积,量气装置中的X液体可以是_____________。
a.CCl4       b.H2O     c.NH4Cl溶液    d.
(5)若m g样品完全反应,测得生成气体的体积为V mL(已转换为标准状况),则AIN的质量分数             
【方案3】按以下步骤测定样品中A1N的纯度:

(6)步骤②生成沉淀的离子方程式为___________________。
(7)若在步骤③中未洗涤,测定结果将______(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。
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