Question

11．Na₂O₂與水的反應實際是Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，反應放出的熱量使部分H₂O₂受熱分解：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑．為了測定某過氧化鈉固體的純度，今做如下實驗：
①稱取過氧化鈉固體2.00g
②把這些過氧化鈉固體放入氣密性良好的氣體發生裝置中
③向過氧化鈉中滴加水，用某一量筒排水集氣，量筒內液面在112mL處恰好與水槽內液面相平
④將燒瓶中的液體轉移到250mL的容量瓶中，洗滌并將洗滌液也轉入容量瓶，然后加入蒸餾水，定容，使液面恰好與刻度相切
⑤取25.00mL容量瓶中的液體，放入錐形瓶中，用過量的稀硫酸酸化，然后用0.01mol/L的KMnO₄溶液去滴定，至終點時用去了24.20mL KMnO₄溶液（此時錳全部以Mn²⁺ 存在）
（1）有500mL、250mL、150mL的量筒備用，應選用量程為150mL的量筒
（2）該實驗應選用酸式（填“酸式”或“堿式”）滴定管
（3）在步驟③測量氣體體積時，必須待燒瓶和量筒內的氣體都冷卻到室溫時進行，若此時量筒內的液面高于水槽中液面（如圖），立即讀數會使Na₂O₂的純度偏高（填“偏高”“偏低”或“不變”）；應進行的操作是應慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好與水槽中液面相平．
（4）在步驟⑤中反應的離子方程式是2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O判定滴定達到終點的依據是滴入最后一滴溶液剛好由無色變為淺紫紅色，且在半分鐘內不褪色．
（5）該過氧化鈉的純度為62.6%（用百分數表示，保留一位小數；實驗中得到的氣體體積均看作為標準狀況下）

Answer 1

分析 （1）用量筒量取液體時應選擇體積接近的量筒，以減少誤差；
（2）酸性和強氧化性的物質應選擇酸式滴定管；
（3）排水法側氣體體積時，量筒內的液面要和水槽中液面相平，所得結果是常溫常壓下的氣體體積；
（4）高錳酸鉀具有氧化性，雙氧水具有還原性，二者可以發生氧化還反應，高錳酸鉀具有紫色；
（5）過氧化鈉的純度=$\frac{過氧化鈉質量}{混合物的總質量}$×100%．

解答 解：（1）用量筒時應選擇體積接近的量筒，以減少誤差，所以收集112mL氣體應選擇150mL的量筒，故答案為：150mL；
（2）高錳酸鉀是強氧化性的物質，應選擇酸式滴定管，故答案為：酸式；
（3）在步驟③測量氣體體積時，必須待燒瓶和量筒內的氣體都冷卻到室溫時進行，此時量筒內的液面高于水槽中液面，立即讀數會使收集到的氣體體積偏高，結果偏高，應慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好與水槽中液面相平，故答案為：偏高；應慢慢把量筒往下移，使量筒中液面恰好與水槽中液面相平；
（4）高錳酸鉀具有氧化性，雙氧水具有還原性，二者可以發生氧化還反應，即2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，高錳酸鉀具有紫色，不需要指示劑來判斷滴定終點，當溶液剛好出現淺紫紅色，并在半分鐘內不褪色，表明達到滴定終點，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；滴入最后一滴溶液剛好由無色變為淺紫紅色，且在半分鐘內不褪色；
（5）雙氧水分解掉的量，據2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，當生成112mL氧氣時，分解掉雙氧水$\frac{0.112}{22.4}$=0.01（mol），根據反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O求的剩余雙氧水的量$\frac{5×24.2×0.01×1{0}^{-3}×10}{2}$≈0.00605mol，所以雙氧水的總量=0.01mol+0.00605mol=0.01605mol，根據反應Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，可知過氧化鈉的量為0.01605mol，純度=$\frac{0.01605mol×78g/mol}{2.00g}$×100%=62.6%，
故答案為：62.6%．

點評 本題是一道定量計算題，考查學生分析和解決問題的能力，綜合性較強，難度很大．