Question

Ⅰ．實(shí)驗(yàn)室有一瓶失去標(biāo)簽的某白色固體X，已知其成分可能是碳酸或亞硫酸的鈉鹽或鉀鹽，且成分單一．現(xiàn)某化學(xué)小組通過如下步驟來確定其成分：
（1）陽離子的確定
實(shí)驗(yàn)方法及現(xiàn)象：

 

．
結(jié)論：此白色固體是鈉鹽．
（2）陰離子的確定
①取少量白色固體于試管中，然后向試管中加入稀鹽酸，白色固體全部溶解，產(chǎn)生無色氣體，此氣體能使溴水褪色．
②要進(jìn)一步確定其成分需繼續(xù)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：取適量白色固體配成溶液，取少許該溶液于試管中，加入BaCl₂溶液，出現(xiàn)白色沉淀．
Ⅱ．確認(rèn)其成分后，由于某些原因，該白色固體部分被空氣氧化，該化學(xué)小組想用已知濃度的酸性KMnO₄溶液來確定變質(zhì)固體中X的含量，具體步驟如下：
步驟①：稱取樣品1.000g．
步驟②：將樣品溶解后完全轉(zhuǎn)移到250mL容量瓶中，定容，充分搖勻．
步驟③：移取25.00mL樣品溶液于250mL錐形瓶中，用0.01mol?L^-1 KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)．
按上述操作方法再重復(fù)2次．
（1）寫出步驟③所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：

 

．
（2）在配制0.01mol?L^-1 KMnO₄溶液定容時若仰視，則最終測得變質(zhì)固體中X的含量

 

（填“偏大”、“偏小”或“無影響”）．
（3）滴定結(jié)果如表所示：

滴定次數(shù)	待測溶液的體積/mL	標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積
		滴定前刻度/mL	滴定后刻度/mL
1	25.00	1.02	21.03
2	25.00	2.00	21.99
3	25.00	2.20	20.20

則該變質(zhì)固體中X的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：幾組未知物的檢驗(yàn),中和滴定

專題：物質(zhì)檢驗(yàn)鑒別題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：Ⅰ、（1）含有鈉元素的物質(zhì)焰色反應(yīng)顯黃色；
Ⅱ、（1）高錳酸鉀具有氧化性，能將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，本身被還原為錳離子，據(jù)此書寫離子方程式；
（2）配制0.01mol?L^-1 KMnO₄溶液定容時若仰視，加水量會偏多，濃度偏小，根據(jù)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)來回答；
（3）根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O得到2MnO₄^-～5SO₃^2-，根據(jù)關(guān)系式進(jìn)行計(jì)算即可．

解答： 解：Ⅰ．（1）證明此白色固體是鈉鹽，即含有的陽離子是鈉離子，可以取固體少許制成溶液，進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，焰色為黃色，即可以證明是鈉鹽，
故答案為：取固體少許制成溶液，進(jìn)行焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，焰色為黃色；
Ⅱ．（1）高錳酸鉀具有氧化性，能將亞硫酸根離子氧化為硫酸根離子，本身被還原為錳離子，即2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，
故答案為：2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O；
（2）配制0.01mol?L^-1 KMnO₄溶液定容時若仰視，加水量會偏多，濃度偏小，所以在滴定亞硫酸鈉的過程中，消耗的高錳酸鉀的量增多，最終測得變質(zhì)固體中X的含量會增大，故答案為：偏大；
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，固體物質(zhì)是亞硫酸鈉，三次滴定消耗高錳酸鉀的體積分別是：21.03mL-1.02mL=20.01mL，21.99mL-2.00mL=19.99mL，20.20mL-2.20mL=18.00mL，最后數(shù)據(jù)誤差較大，刪去，消耗高錳酸鉀的體積是：

20.01mL+19.99mL

2

=20.00mL，
根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5SO₃^2-+6H⁺═2Mn²⁺+5SO₄^2-+3H₂O，設(shè)亞硫酸鹽的物質(zhì)的量是n，得到
            2MnO₄^-～5SO₃^2-，
             2      5
 0.02L×0.01mol?L^-1  n
n=

0.02L×0.01mol/L×5

2

=5×10^-4mol，該變質(zhì)固體中亞硫酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

5×10-4mol×10×126g/mol

1.00g

×100%=63%，故答案為：63%．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生離子的檢驗(yàn)以及滴定實(shí)驗(yàn)的有關(guān)計(jì)算知識，注意知識的歸納和梳理是關(guān)鍵，難度較大．