问题 问答题

某同学在学习“硫酸及其盐的某些性质与用途“中,进行如下实验探究.

【实验一】探究浓硫酸的氧化性

将实验室常用的药品放入如右图所示的实验装置后,加热装置甲.(夹持和加热装置省略)

(1)该装置设计上存在明显缺陷,请指出:______.

(2)写出装置甲中反应的化学方程式______.

(3)装置乙中的试剂是______.

【实验二】探究某硫酸亚铁盐固体是否变质

(4)请你帮助该同学完成如下实验方案:

实验操作预期现象和结论
【实验三】用KHSO4制取H2O2并测其质量分数

查阅资料得知:工业上用电解KHSO4饱和溶液制取H2O2,示意图如图:

该同学用此法制取一定浓度的H2O2,并进行下列实验测定H2O2的质量分数.

①取5.00mL H2O2溶液(密度为1.00g/mL)置于锥形瓶中加水稀释,再加稀硫酸酸化;

②用0.1000mol/L KMnO4溶液滴定;

③用同样方法滴定,三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL.

回答下列问题:

(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极的电极反应式为______.

(6)操作②中,滴入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快.Mn2+的作用是______.

(7)写出该滴定反应的离子方程式:______.

(8)原H2O2溶液中溶质的质量分数为______.

答案

(1)装置乙中有瓶塞,当气压达到一定程度时,这样产生的尾气不会进入瓶中,达不到尾气处理装置,

故答案为:装置乙不应有瓶塞;

 (2)装置是固体和浓硫酸的反应,金属铜、非金属单质C等均可以和浓硫酸反应,即Cu+2H2SO4(浓)

  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O,

故答案为:Cu+2H2SO4(浓)

  △  
.
 
CuSO4+SO2↑+2H2O (或C+2H2SO4(浓)
  △  
.
 
CO2↑+2SO2↑+2H2O)

(3)尾气处理二氧化硫的溶液是氢氧化钠或是氢氧化钾,故答案为:氢氧化钠溶液(或氢氧化钾溶液等);

(4)亚铁离子易很容易被氧化为三价铁离子,可以用硫氰酸钾来检验,即三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质,

故答案为:三价铁离子往一支试管中加入少量固体,加水溶解,再滴加几滴KSCN溶液;若溶液变为红色,说明该固体已变质,若溶液未变红色,说明该固体没有变质;

(5)电解饱和KHSO4溶液时,阳极是阴离子发生失电子的氧化反应,电极反应式为2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-),故答案为:2HSO4--2e-=S2O82-+2H+(或2SO42--2e-=S2O82-);

(6)在双氧水的分解过程中,高锰酸钾具有氧化性,对应的还原产物是锰离子,当加入第一滴KMnO4溶液,溶液紫红色消失很慢,随着滴定过程中Mn2+的增多,溶液紫红色消失速率加快,可见是锰离子起到催化剂的作用,

故答案为:催化剂(或加快反应速率);

(7)高锰酸根离子有强氧化性,可以将双氧水氧化,原理方程式为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑,

故答案为:2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑;

(8)三次消耗KMnO4溶液的体积分别为20.00mL、19.98mL、20.02mL,则体积平均值为:20.00mL,则消耗高锰酸根的量:0.1mol/L×0.02L=0.002mol,设双氧水的物质的量为n,则

2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2

2        5

0.002mol n

解得n=0.005mol,所以双氧水的质量为:0.005mol×34g/mol=0.17g,双氧水的质量分数=

0.17g
5.00mL×1.00g/mL
×100%=3.4%,故答案为:3.4%.

单项选择题
问答题