Question

硫酸鈉－過(guò)氧化氫加合物(xNa2SO4·yH2O2·zH2O)的組成可通過(guò)下列實(shí)驗(yàn)測(cè)定：①準(zhǔn)確稱取1.770 0 g樣品，配制成100.00 mL溶液A。②準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl2溶液至沉淀完全，過(guò)濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.5825 g。③準(zhǔn)確量取25.00 mL溶液A，加適量稀硫酸酸化后，用0.020 00 mol·L－1KMnO4溶液滴定至終點(diǎn)，消耗KMnO4溶液25.00 mL。H2O2與KMnO4反應(yīng)的離子方程式如下：2MnO4—＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑

(1)已知室溫下BaSO4的Ksp＝1.1×10－10，欲使溶液中c(SO42—)≤1.0×10－6 mol·L－1，應(yīng)保持溶液中c(Ba2＋)≥________mol·L－1。

(2)上述滴定若不加稀硫酸酸化，MnO4—被還原為MnO2，其離子方程式為______________。

(3)通過(guò)計(jì)算確定樣品的組成(寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)。

 

Answer 1

【答案】

【解析】：(1)根據(jù)Ksp可得出c(Ba2＋)＝Ksp/c(SO42—)＝1.1×10－10/1.0×10－6＝1.1×10－4。(2)根據(jù)條件可知，非酸性條件下，MnO4—被還原為MnO2，則H2O2被氧化，氧化產(chǎn)物只能為O2，根據(jù)得失電子守恒，確定出MnO4—和H2O2的系數(shù)，再根據(jù)電荷守恒，確定出產(chǎn)物中含有OH－。(3)由②組數(shù)據(jù)可知沉淀為BaSO4，根據(jù)S元素守恒，可得n(Na2SO4)＝n(BaSO4)＝2.50×10－3 mol；由③組數(shù)據(jù)，再結(jié)合反應(yīng)2MnO4—＋5H2O2＋6H＋=2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑可得出n?H2O2?＝1.25×10－3 mol；再根據(jù)樣品的質(zhì)量，通過(guò)質(zhì)量的關(guān)系得出樣品中H2O的質(zhì)量，進(jìn)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，硫酸鈉?過(guò)氧化氫加合物的化學(xué)式為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

硫酸鈉?過(guò)氧化氫加合物的化學(xué)式為2Na2SO4·H2O2·2H2O