Question

15．Na₂O₂與水的反應實際是Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，反應放熱使部分H₂O₂受熱分解：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑．為了測定某過氧化鈉固體的純度，做如下實驗（假設雜質不參加反應）
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(fā)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(nèi)液面在112mL處恰好與水槽內(nèi)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24.20mLKMnO₄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）在步驟③測量氣體體積時，必須待燒瓶和量筒內(nèi)的氣體都冷卻到室溫時進行，若此時量筒內(nèi)的液面高于水槽中液面（如圖），立即讀數(shù)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．
（3）在步驟⑤中反應的離子方程式是2MnO_4-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O判定滴定達到終點的依據(jù)是滴入最后一滴溶液剛好由無色變?yōu)闇\紫紅色，且在半分鐘內(nèi)不褪色．
（4）該過氧化鈉的純度為62.6%．（保留一位小數(shù)；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）排水法側氣體體積時，量筒內(nèi)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；
（3）高錳酸鉀具有氧化性，雙氧水具有還原性，二者可以發(fā)生氧化還反應，高錳酸鉀具有紫色；
（4）過氧化鈉的純度=$\frac{過氧化鈉的質量}{混合物總質量}$×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）在步驟③測量氣體體積時，必須待燒瓶和量筒內(nèi)的氣體都冷卻到室溫時進行，此時量筒內(nèi)的液面高于水槽中液面，立即讀數(shù)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；
（3）高錳酸鉀具有氧化性，雙氧水具有還原性，二者可以發(fā)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(xiàn)淺紫紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色，表明達到滴定終點，
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；溶液剛好出現(xiàn)淺紫紅色，并在半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）雙氧水分解掉的量，據(jù)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(jù)反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O求的剩余雙氧水的量 $\frac{5×24.4×0.01×1{0}^{-3}×10}{2}$≈0.006mol，所以雙氧水的總量=0.01mol+0.006mol=0.016mol，根據(jù)反應Na₂O₂+2H₂O═2NaOH+H₂O₂，可知過氧化鈉的量為0.0016mol，純度=$\frac{0.0016mol×78g/mol}{2.0g}$×100%=62.4%，
故答案為：62.4%．

點評 本題考查了物質的組成和實驗探究，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，難度中等．