Question

6．過氧化鎂（MgO₂）為白色粉末，不溶于水，易溶于稀酸，主要用于醫藥等行業．MgO₂可以下反應制得：MgO+H₂O₂=MgO₂+H₂O
Ⅰ過氧化鎂的制備
  過氧化鎂的制備流程如圖1所示：
（1）用如圖2所示裝置進行煅燒，儀器A的名稱是坩堝；
（2）某同學為了研究Mg₂（OH）₂CO₃煅燒條件對合成MgO₂的影響．設計實驗如下表所示（所取固體質量均為ag），其他條件不變時，探究煅燒溫度對合成MgO₂的影響，可選擇實驗①③（填實驗編號）．

Ⅱ過氧化鎂晶體含量的測定：過氧化鎂產品中常hi混有少量MgO，實驗室可通過多種方案測定樣品中過氧化鎂的含量．
（3）某同學擬用圖3裝置測定一定質量的樣品中過氧化鎂的含量．
①圖3裝置中，虛線框內應選擇裝置甲（填實驗裝置編號）．其優點有：使分液漏斗中的溶液順利滴下：消除滴入的液體體積對所測氣體體積的影響；②裝置連接完畢后，進行氣密性檢驗的方法為向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不發生變化，則氣密性良好；③稀硫酸中加入少量FeCl₃溶液作用是用作催化劑．
（4）某同學準確稱取1.500g產品于錐形瓶中，加入15ml蒸餾水和15mL2.000mol•L^-1 H₂SO₄，用0.5000mol•L^-1KMnO₄標準溶液滴定至終點．
反應的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
①滴定終點觀察到的現象為當滴入最后一滴高錳酸鉀溶液后溶液由無色變為淺紅色，且30s不褪色；
②根據圖4計算產品中MgO₂的質量分數為95.2%．

Answer 1

分析 （1）煅燒固體應該在坩堝中進行；
（2）研究Mg₂（OH）₂CO₃煅燒條件對合成MgO₂的影響，要選擇只有一個條件不同其它條件要相同的組進行對比實驗；
（3）圖3裝置測定一定質量的樣品中過氧化鎂的含量的方法為用樣品與鹽酸反應，在氯化鐵做催化劑的條件下生成氧氣，根據生成氧氣的體積計算過氧化鎂的質量，進而確定品中過氧化鎂的含量，所以要準確測量出氧氣的體積，據此答題；
（4）該實驗的原理 為用樣品中的過氧化鎂與酸反應生成過氧化氫，用高錳酸鉀溶液滴定生成的過氧化氫，根據用掉的高錳酸鉀的體積可計算出樣品過氧化鎂的質量，據此答題．

解答 解：（1）煅燒固體應該在坩堝中進行，所以儀器A的名稱是坩堝，
故答案為：坩堝；
（2）研究Mg₂（OH）₂CO₃煅燒條件對合成MgO₂的影響，要選擇只有一個條件不同其它條件要相同的組進行對比實驗，結合題中表格中的數據可知，應選擇①③，在溫度不同，時間相同的條件做對比實驗，可判斷出溫度對反應的影響，
故答案為：①③；
（3）圖3裝置測定一定質量的樣品中過氧化鎂的含量的方法為用樣品與鹽酸反應，在氯化鐵做催化劑的條件下生成氧氣，根據生成氧氣的體積計算過氧化鎂的質量，進而確定品中過氧化鎂的含量，所以要準確測量出氧氣的體積，
①比較甲、乙兩圖可知，甲可以消除滴入的液體體積對所測氣體體積的影響，故選甲裝置，
故答案為：甲；消除滴入的液體體積對所測氣體體積的影響；
②裝置連接完畢后，進行氣密性檢驗的方法為向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不發生變化，則氣密性良好，
故答案為：向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不發生變化，則氣密性良好；
③根據上面的分析可知，稀硫酸中加入少量FeCl₃溶液作用是催化劑，
故答案為：用作催化劑；
（4）該實驗的原理 為用樣品中的過氧化鎂與酸反應生成過氧化氫，用高錳酸鉀溶液滴定生成的過氧化氫，依據高錳酸鉀本身的顏色變化可判斷滴定終點，根據用掉的高錳酸鉀的體積可計算出樣品過氧化鎂的質量，
①滴定終點觀察到的現象為當滴入最后一滴高錳酸鉀溶液后溶液由無色變為淺紅色，且30s不褪色，
故答案為：當滴入最后一滴高錳酸鉀溶液后溶液由無色變為淺紅色，且30s不褪色；
②根據圖4可知，滴定用去高錳酸鉀溶液的體積為20.4mL，根據反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，得關系式5MgO₂～5H₂O₂～2MnO₄^-，所以的物質的量為$\frac{5}{2}$×20.4mL×10^-3×0.5000mol•L^-1=2.55×10^-2mol，所以產品中MgO₂的質量分數為$\frac{2.55×1{0}^{-2}×56}{1.5}$×100%=95.2%，
故答案為：95.2%．

點評 該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力；該類試題主要是以常見儀器的選用、實驗基本操作為中心，重點考查實驗基本操作的規范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力．