Question

2．過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等．某化學興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準確測定過氧化氫的含量并進行相關性質實驗．
（1）用酸式滴定管（填儀器名稱）移取10.00mL密度為ρ g/mL的過氧化氫溶液，稀釋后轉移至250mL容量瓶中，加水至刻度，搖勻．移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣．
（2）用高錳酸鉀標準溶液滴定被測試樣，寫出其反應的離子方程式：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H+═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑．
（3）滴定到達終點的現象是滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內不褪色．
（4）滴定三次平均耗用c mol/L KMnO₄溶液V mL，則原溶液中過氧化氫的質量分數為$\frac{0.085cV}{ρ}$．
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結果偏高（填“偏高”或“偏低”或“不變”）．
（6）若用該雙氧水溶液與二氧化錳混合制取氧氣，反應完畢后回收二氧化錳的實驗步驟是過濾、洗滌．

Answer 1

分析 （1）過氧化氫溶液有強氧化性；
（2）雙氧水遇到強氧化劑高錳酸鉀時表現強的還原性，對應氧化產物是氧氣，高錳酸鉀的還原產物是二價錳離子；
（3）高錳酸鉀本身是一種紫紅色的液體，當達到滴定終點時，可以通過自身顏色來判斷；
（4）根據高錳酸鉀和雙氧水反應的方程式來計算；
（5）滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則氣泡的體積計入了標準液的量中去；
（6）二氧化錳不溶于水．

解答 解：（1）準確配制一定體積一定物質的量濃的溶液用滴定管，過氧化氫溶液有強氧化性，應用酸式滴定管，故答案為：酸式滴定管；
（2）方程式中，高錳酸鉀有強氧化性，能將雙氧水氧化為氧氣，先確定缺的是O₂，錳元素化合價降低了5價，生成1mol氧氣時，氧元素化合價升高2價，根據電子轉移守恒，配平化學方程式高錳酸根前面的系數為2，雙氧水前面的系數為5，根據原子守恒來配平其他物質前面的系數：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H+═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H+═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；
（3）滴定到達終點的現象是：滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內不褪色，故答案為：酸式；滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紅色，且30秒內不褪色；
（4）根據化學方程式可以得到關系式：2MnO₄^-～5H₂O₂，耗用c mol/L KMnO₄標準溶液V mL，即cV×10^-3mol的高錳酸鉀時，所用雙氧水的物質的量：2.5cV×10^-3mol，則原過氧化氫的質量為：0.025cVmol×34g/mol=0.85cV，過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數為：$\frac{0.85cV}{10.00mL×ρg/mL}$=$\frac{0.085cV}{ρ}$，故答案為：$\frac{0.085cV}{ρ}$；
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，有一部分溶液占據了氣泡的體積，并沒有滴入錐形瓶，則測定結果偏高，故答案為：偏高；
（6）二氧化錳不溶于水，可用過濾、洗滌回收二氧化錳，故答案為：過濾、洗滌．

點評 本題考查性質實驗方案設計，根據物質性質設計實驗進行驗證，明確物質的性質是解本題關鍵，同時考查學生分析問題、實驗設計、思維的縝密性等能力，題目難度中等．