Question

【題目】過(guò)氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽(K2SO4·KHSO4·2KHSO5)易分解，可用作漂白劑、NOx和SO2等的脫除劑。某研究小組制備過(guò)氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽的流程如下圖：

已知：濃硫酸與H2O2反應(yīng)，部分轉(zhuǎn)化為過(guò)氧硫酸(化學(xué)式為H2SO5，是一種一元強(qiáng)酸)

(1)若反應(yīng)物的用量一定，在“轉(zhuǎn)化”中為防止過(guò)氧化氫的分解，可采取的有效措施或操作有（寫出兩種）_____________、___________________。

(2)結(jié)晶操作中，加入K2CO3即可獲得過(guò)氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽晶體，該過(guò)程的離子方程式為____________。

過(guò)氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率（以產(chǎn)品含氧量表示）隨溶液pH和溫度的變化關(guān)系如下圖所示。則該過(guò)程適宜的條件是____________________。

(3)下列說(shuō)法不正確的是______________________。

A.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí)，若器壁上粘有少量晶體，應(yīng)用濾液淋洗

B.抽濾時(shí)，為防止濾紙穿孔，可適當(dāng)關(guān)小水龍頭或多加一層濾紙

C.用95%乙醇洗滌晶體目的是洗除晶體表面的雜質(zhì)，易于得到干燥晶體

D.為加快產(chǎn)品的干燥，可高溫烘干

(4)產(chǎn)品中KHSO5含量的測(cè)定：

取l.000g產(chǎn)品于錐形瓶中，用適量蒸餾水溶解，加入5mL10%的硫酸和10mL25%的碘化鉀溶液，再加入2mL淀粉溶液作指示劑，用0.2000mol·L-1的硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)液滴定至終點(diǎn)，消耗標(biāo)準(zhǔn)液的體積為25.00 mL。

已知：2KHSO5+4KI+H2SO4=2I2+3K2SO4+2H2O

I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI

則產(chǎn)品中KHSO5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_________________。

Answer 1

【答案】 用冰水浴冷卻 緩慢滴加濃硫酸；不斷攪拌 10K++5CO32-+12H++4SO42-+4HSO5-= 2K2SO4.KHSO4.2KHSO5↓+5CO2↑+5H2O 控制pH在2.0～2.5之間、溫度0℃左右 D 38.00%

【解析】(1)濃硫酸與H2O2溶液混合時(shí)，放出大量的熱，溫度高，H2O2易分解，故在“轉(zhuǎn)化”中，用冰水浴冷卻；同時(shí)緩慢滴加濃硫酸并不斷攪拌也可防止過(guò)氧化氫的分解。(2)H2SO5與K2CO3即可獲得過(guò)硫酸氫鉀復(fù)鹽晶體，因?yàn)?/span>H2SO5為一元強(qiáng)酸，故還有二氧化碳生成，則離子方程式為10K++5CO32－+12H++4SO42－+4HSO5－＝2K2SO4·KHSO4·2KHSO5↓+5CO2↑+5H2O。為避免反應(yīng)過(guò)于劇烈，K2CO3溶液需分批緩慢加入；根據(jù)圖像可判斷0℃、pH=2左右時(shí)，過(guò)硫酸氫鉀復(fù)鹽產(chǎn)率（以產(chǎn)品含量氧表示）最大，故此條件為最適宜條件；(3)A.將晶體轉(zhuǎn)移至布氏漏斗時(shí)，若器壁上粘有少量晶體，應(yīng)用濾液淋洗，A正確；B.抽濾時(shí)，為防止濾紙穿孔，可適當(dāng)關(guān)小水龍頭或多加一層濾紙，B正確；C.用95%乙醇洗滌晶體目的是洗除晶體表面的雜質(zhì)，易于得到干燥晶體，C正確；D.過(guò)氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽易分解，因此為加快產(chǎn)品的干燥不能高溫烘干，D錯(cuò)誤，答案選D；(4)已知：2KHSO5+4KI+H2SO4＝2I2+3K2SO4+2H2O、I2+2Na2S2O3＝Na2S4O6+2NaI，則有關(guān)系式KHSO5～2Na2S2O3，消耗硫代硫酸鈉的物質(zhì)的量是0.2000mol/L×0.02500L＝0.005000mol，所以KHSO5的物質(zhì)的量是0.0025000mol，則產(chǎn)品中KHSO5的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。