Question

【題目】過二硫酸鈉(Na2S2O8)也叫高硫酸鈉，可用于廢氣處理及有害物質(zhì)氧化降解．用(NH4)2S2O8溶液和一定濃度的NaOH溶液混合可制得Na2S2O8晶體，同時還會放出氨氣。某化學(xué)興趣小組利用該原理在實驗室制備Na2S2O8晶體（裝置如圖所示）．

已知：反應(yīng)過程中發(fā)生的副反應(yīng)為2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2

(1)圖中裝有NaOH溶液的儀器的名稱為___，反應(yīng)過程中持續(xù)通入氮氣的目的是___。

(2) (NH4)2S2O8可由電解硫酸銨和硫酸的混合溶液制得，寫出電解時陽極的電極反應(yīng)式：___。

(3)Na2S2O8溶于水中，會發(fā)生一定程度的水解，最終僅生成H2SO4、Na2SO4和另一種常溫下為液態(tài)且具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。

(4)Na2S2O8具有強(qiáng)氧化性，該興趣小組設(shè)計實驗探究不同環(huán)境下Na2S2O8氧化性的強(qiáng)弱。將MnSO4H2O(1.69g)與過量Na2S2O8(10g)溶于水中形成的混合溶液煮沸3min，觀察并記錄加入試劑時和加熱過程中的現(xiàn)象（如表格所示）。

環(huán)境	調(diào)節(jié)溶液氧化環(huán)境時的現(xiàn)象	加熱煮沸3min期間產(chǎn)生的現(xiàn)象
中性	加入VmL蒸餾水，無明顯現(xiàn)象	30s時開始有大量氣泡冒出，3min后溶液變深棕色，溶液中有懸浮小顆粒
堿性	加入VmL某濃度的NaOH溶液，瞬間變?yōu)樽厣��?/span>MnO2）	10s后溶液逐漸變?yōu)樯钭仙?/span>(MnO4-)，沒有明顯冒氣泡現(xiàn)象
酸性	加入VmL稀H2SO4無明顯現(xiàn)象	煮沸3min后，有氣泡冒出

①在___（填“中性”“酸性”或“堿性”)條件下，Na2S2O8的氧化能力最強(qiáng)。

②中性氧化時，會產(chǎn)生大量氣泡，其原因為___。

③若用0.1molL-1的H2O2溶液滴定堿性氧化反應(yīng)后的溶液（先將溶液調(diào)至酸性再滴定），滴定終點時的現(xiàn)象為___；達(dá)到滴定終點時，消耗H2O2溶液的體積為V1rnL。則堿性氧化后的溶液中NaMnO4的質(zhì)量為___ g(用含V1的代數(shù)式表示，5H2O2~2)。

Answer 1

【答案】分液漏斗 將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出，減少副反應(yīng)的發(fā)生 2-2e- == Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2 堿性 2H2O22H2O+O2↑ 當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>H2O2溶液時，溶液由紫色變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色 5.68×10-3V1

【解析】

(1)~(3)(NH4)2S2O8溶液和一定濃度的NaOH溶液混合，發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，生成Na2S2O8和NH3，由于發(fā)生副反應(yīng)2NH3+3Na2S2O8+6NaOH6Na2SO4+6H2O+N2，所以在反應(yīng)過程中需不斷往反應(yīng)液中通N2將NH3盡快排出，以減少副反應(yīng)的發(fā)生；也可用電解法制(NH4)2S2O8，在陽極被氧化為；在水溶液中能發(fā)生一定程度的水解，生成

H2SO4、Na2SO4和H2O2。

(4)在中性溶液中，煮沸后，能將Mn2+氧化為MnO2，MnO2促進(jìn)H2O2分解生成O2；在堿性溶液中，能將Mn2+逐漸氧化為MnO2，煮沸后繼續(xù)氧化生成；在酸性溶液中，未將Mn2+氧化，只是煮沸后H2O2分解生成O2。

(1)圖中裝有NaOH溶液的儀器的名稱為分液漏斗；依分析可知，為防NH3被氧化，應(yīng)將生成的NH3從反應(yīng)裝置內(nèi)盡快排出，所以反應(yīng)過程中持續(xù)通入氮氣的目的是將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出，減少副反應(yīng)的發(fā)生。答案為：分液漏斗；將三頸燒瓶中產(chǎn)生的NH3及時排出，減少副反應(yīng)的發(fā)生；

(2)電解時，由生成，O元素的價態(tài)部分升高，所以電解時陽極的電極反應(yīng)式：2-2e- ==。答案為：2-2e- ==；

(3)另一種常溫下為液態(tài)且具有強(qiáng)氧化性的物質(zhì)應(yīng)為H2O2，則最終僅生成H2SO4、Na2SO4H2O2，該反應(yīng)的化學(xué)方程式：Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2。答案為：Na2S2O8+2H2O==H2SO4+Na2SO4+ H2O2；

(4)①由信息知，在堿性溶液中，能將Mn2+逐漸氧化為MnO2，煮沸后繼續(xù)氧化生成；所以在堿性條件下，Na2S2O8的氧化能力最強(qiáng)。答案為：堿性；

②中性氧化時，會產(chǎn)生大量氣泡，其原因為2H2O22H2O+O2↑。答案為：2H2O22H2O+O2↑；

③堿性氧化反應(yīng)后的溶液為NaMnO4，呈深紫色，滴定終點時生成無色的Mn2+，所以滴定終點時的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>H2O2溶液時，溶液由紫色變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色；達(dá)到滴定終點時，依據(jù)關(guān)系式5H2O2~2，可求出n()=，m()==5.68×10-3V1g。答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏?/span>H2O2溶液時，溶液由紫色變?yōu)闊o色，且在半分鐘內(nèi)不變色；5.68×10-3V1。