Question

8．過(guò)氧化鎂（MgO₂）易溶于稀酸，溶于酸后會(huì)產(chǎn)生過(guò)氧化氫，在醫(yī)學(xué)上可作為“解酸劑”等．過(guò)氧化鎂產(chǎn)品中常會(huì)混有一定量的MgO，實(shí)驗(yàn)室可通過(guò)多種方案測(cè)定樣品中過(guò)氧化鎂的含量．
實(shí)驗(yàn)一、用圖裝置測(cè)定一定質(zhì)量的樣品中過(guò)氧化鎂的含量．
（1）稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液催化H₂O₂的分解，可能發(fā)生2個(gè)氧化還原反應(yīng)：①2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺；②2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）用恒壓分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)有：
①消除滴入溶液的體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響；
②使分液漏斗中的溶液順利滴下．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，待恢復(fù)至室溫，先將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平，再平視刻度線讀數(shù)．
實(shí)驗(yàn)二、取a g樣品，加入足量稀鹽酸，充分反應(yīng)后再加入 NaOH溶液至Mg²⁺沉淀完全，過(guò)濾、洗滌后，將濾渣充分灼燒，最終得到b g固體．
（4）推算該樣品中過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{7（a-b）}{2a}$×100%（用含a、b的表達(dá)式表示）．
實(shí)驗(yàn)三、稱取0.1g樣品置于錐形瓶中，加入15mL 0.6mol•L^-1KI溶液和足量鹽酸，搖勻后在暗處?kù)o置5min，然后用0.1mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定，滴定到終點(diǎn)時(shí)共消耗28.5mL Na₂S₂O₃溶液．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃═Na₂S₄O₆+2NaI）
（5）該實(shí)驗(yàn)在滴定前需加入少量淀粉溶液作指示劑；判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液由藍(lán)色突變無(wú)色，半分鐘內(nèi)不恢復(fù)．
（6）推算該樣品中過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.798（保留三位有效數(shù)字）．
（7）該實(shí)驗(yàn)的缺陷是缺少平行實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液催化H₂O₂的分解，鐵離子氧化過(guò)氧化氫為氧氣，亞鐵離子被過(guò)氧化氫氧化生成鐵離子；
（2）體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響大，所以用恒壓分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)還有消除滴入溶液的體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響，使分液漏斗中的溶液順利滴下；
（3）應(yīng)該將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平，然后再平視刻度線讀數(shù)；
（4）質(zhì)量b是氧化鎂，質(zhì)量a是過(guò)氧化鎂和氧化鎂雜質(zhì)質(zhì)量，設(shè)出二者物質(zhì)的量，列式計(jì)算出各自物質(zhì)的量，最后根據(jù)過(guò)氧化鎂的物質(zhì)的量計(jì)算過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，加入少量淀粉溶液作指示劑；
（6）根據(jù)電子守恒找出關(guān)系式，計(jì)算出過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（7）滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積測(cè)定會(huì)產(chǎn)生誤差，需要重復(fù)2-3次取測(cè)定的平均值，減少誤差．

解答 解：（1）稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液催化H₂O₂的分解，鐵離子氧化過(guò)氧化氫為氧氣，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe³⁺+H₂O₂═2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺；亞鐵離子被過(guò)氧化氫氧化生成鐵離子，反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O
故答案為：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
（2）由于氣體的體積受溫度和壓強(qiáng)影響大，所以用恒壓分液漏斗的優(yōu)點(diǎn)還有消除滴入溶液的體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響，使分液漏斗中的溶液順利滴下，
故答案為：消除滴入溶液的體積對(duì)所測(cè)氣體體積的影響；
（3）由于氣體大體積受壓強(qiáng)影響大，所以在讀數(shù)之前，應(yīng)該將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平，然后再平視刻度線讀數(shù)，
故答案為：將右側(cè)刻度管緩緩向下移動(dòng)直到兩側(cè)液面相平；
（4）設(shè)過(guò)氧化鎂的物質(zhì)的量是xmol，氧化鎂物質(zhì)的量是ymol，則56x+40y=a，（x+y）×40=b，解得x=$\frac{a-b}{16}$，方案I中過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{\frac{a-b}{16}×56}{a}$×100%=$\frac{7（a-b）}{2a}$×100%，
故答案是：$\frac{7（a-b）}{2a}$×100%，；
（5）過(guò)氧化鎂具有氧化性，能把碘化鉀氧化生成單質(zhì)碘，然后利用硫代硫酸鈉滴定生成的單質(zhì)碘即可，由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，加入少量淀粉溶液作指示劑，判斷到達(dá)滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是藍(lán)色變無(wú)色，滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液由藍(lán)色突變無(wú)色，半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；
故答案為：淀粉溶液；滴加最后一滴標(biāo)準(zhǔn)液，溶液由藍(lán)色突變無(wú)色，半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；
（6）根據(jù)反應(yīng)方程式：I₂+2Na₂S₂O₃=Na₂S₄O₆+2NaI，根據(jù)電子守恒找出關(guān)系式：MgO₂～I(xiàn)₂，所以n（MgO₂）=n（I₂）=$\frac{1}{2}$n（Na₂S₂O₃）=$\frac{1}{2}$×0.1mol/L×28.5×10^-3L=1.425×10^-3mol，
過(guò)氧化鎂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是：$\frac{1.425×1{0}^{-3}mol×56g/mol}{0.1g}$×100%=79.8%=0.798，
故答案為：0.798．
（7）滴定實(shí)驗(yàn)過(guò)程中消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液體積測(cè)定會(huì)產(chǎn)生誤差，需要重復(fù)2-3次取測(cè)定的平均值，減少誤差，本實(shí)驗(yàn)缺少平行實(shí)驗(yàn)，
故答案為：本實(shí)驗(yàn)缺少平行實(shí)驗(yàn)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作能力．掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．