Question

硫酸鈉－過氧化氫加合物(xNa₂SO₄·yH₂O₂·zH₂O)的組成可通過下列實驗測定：①準確稱取1.770 0 g樣品，配制成100.00 mL溶液A。②準確量取25.00 mL溶液A，加入鹽酸酸化的BaCl₂溶液至沉淀完全，過濾、洗滌、干燥至恒重，得到白色固體0.5825 g。③準確量取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，消耗KMnO₄溶液25.00 mL。H₂O₂與KMnO₄反應的離子方程式如下：2MnO₄^—＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋8H₂O＋5O₂↑
(1)已知室溫下BaSO₄的K_sp＝1.1×10^－10，欲使溶液中c(SO₄^2—)≤1.0×10^－6 mol·L^－1，應保持溶液中c(Ba^2＋)≥________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)通過計算確定樣品的組成(寫出計算過程)。

Answer 1

：(1)根據K_sp可得出c(Ba^2＋)＝K_sp/c(SO₄^2—)＝1.1×10^－10/1.0×10^－6＝1.1×10^－4。(2)根據條件可知，非酸性條件下，MnO₄^—被還原為MnO₂，則H₂O₂被氧化，氧化產物只能為O₂，根據得失電子守恒，確定出MnO₄^—和H₂O₂的系數，再根據電荷守恒，確定出產物中含有OH^－。(3)由②組數據可知沉淀為BaSO₄，根據S元素守恒，可得n(Na₂SO₄)＝n(BaSO₄)＝2.50×10^－3 mol；由③組數據，再結合反應2MnO₄^—＋5H₂O₂＋6H^＋=2Mn^2＋＋8H₂O＋5O_2↑可得出n?H₂O₂?＝1.25×10^－3 mol；再根據樣品的質量，通過質量的關系得出樣品中H₂O的質量，進一步得出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­過氧化氫加合物的化學式為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^＋=2Mn^2＋＋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­過氧化氫加合物的化學式為2Na₂SO₄·H₂O₂·2H₂O