【題目】過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽(K2SO4KHSO42KHSO5)易分解,可用作漂白劑、NOxSO2等的脫除劑。某研究小組制備過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽的流程如圖所示。

已知:濃硫酸與H2O2反應(yīng),部分轉(zhuǎn)化為過硫酸(化學式為H2SO5,是一種一元強酸)

1H2SO5中硫元素的化合價為+6價,其中過氧鍵的數(shù)目為________;工業(yè)上用過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽溶液脫除NO時,反應(yīng)的離子方程式為___________________________。

2)若反應(yīng)物的量一定,在上述流程的轉(zhuǎn)化步驟中需用冰水浴冷卻,且緩慢加入濃硫酸,其目的是___________________________

3)“結(jié)晶”操作中,加入K2CO3即可獲得過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽晶體,該過程的化學方程式為______________________________。過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率(以產(chǎn)品含氧量表示)隨溶液pH和溫度的變化關(guān)系如圖所示,則該過程適宜的條件是_________________。

4)產(chǎn)品中KHSO5含量的測定:取1.000g產(chǎn)品于錐形瓶中,用適量蒸餾水溶解,加入5mL5%的硫酸和5mL25%的KI溶液,再加入1mL淀粉溶液作指示劑,用0.2000mol·L-1硫代硫酸鈉標準液滴定至終點,消耗標準液的體積為25.00mL。

已知:2KHSO54KIH2SO4 = 2I23K2SO42H2O I22Na2S2O3 =Na2S4O62NaI

_____滴定管盛裝標準濃度的硫代硫酸鈉溶液(填)。

產(chǎn)品中KHSO5的質(zhì)量分數(shù)為___________

【答案】1 3HSO52NOH2O = 3SO422NO35H+ 防止?jié)饬蛩崤cH2O2溶液混合時放出大量熱使H2O2分解 5K2CO34H2SO54H2SO4 =2(K2SO4KHSO42KHSO5)↓+5CO2↑+5H2O 控制pH2.0~2.5之間,溫度在0℃左右 38.00

【解析】

(1)H2SO5中硫元素的化合價為+6價,依據(jù)化合價的代數(shù)和為0計算,有2個氧原子顯-1價,所以過氧鍵的數(shù)目為1。答案為1;

工業(yè)上用過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽溶液脫除NO時,反應(yīng)的離子方程式為3HSO52NOH2O = 3SO422NO35H+。答案為3HSO52NOH2O = 3SO422NO35H+

(2)在“轉(zhuǎn)化”步驟中,30%H2O2溶液加入98%的濃硫酸中,相當于濃硫酸稀釋,會放出大量的熱,而H2O2受熱易分解,所以需用冰水浴冷卻,且緩慢加入濃硫酸。

答案為:防止?jié)饬蛩崤cH2O2溶液混合時放出大量熱使H2O2分解;

(3)“結(jié)晶”操作中,加入K2CO3即可獲得過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽晶體,該過程的化學方程式為5K2CO34H2SO54H2SO4 =2(K2SO4KHSO42KHSO5)↓+5CO2↑+5H2O

答案為:5K2CO34H2SO54H2SO4 =2(K2SO4KHSO42KHSO5)↓+5CO2↑+5H2O

從溶液pH看,過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率在2.0~2.5之間時最大;從溫度看,過氧硫酸氫鉀復(fù)合鹽產(chǎn)率在0℃左右最大,所以該過程適宜的條件是控制pH2.0~2.5之間,溫度在0℃左右。答案為:控制pH2.0~2.5之間,溫度在0℃左右;

(4)硫代硫酸鈉溶液呈堿性,應(yīng)放在堿式滴定管內(nèi)。答案為乙;

由反應(yīng)2KHSO54KIH2SO4 = 2I23K2SO42H2OI22Na2S2O3 =Na2S4O62NaI可得出如下關(guān)系式:KHSO5——2Na2S2O3

n(Na2S2O3)=0.2mol/L×0.025L=0.005mol,n(KHSO5)=0.0025mol

產(chǎn)品中KHSO5的質(zhì)量分數(shù)為:

答案為:38.00%。

練習冊系列答案
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Cu2(OH)2CO32CuO+CO2↑+H2O;

2CuO+C2Cu+CO2↑;

CuO+COCu+CO2

CO2+C2CO。

(1)從四種基本反應(yīng)類型來看,①②④的反應(yīng)類型分別為①___________,______________________。

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