Question

某化學(xué)學(xué)習(xí)小組為了解硫酸及其鹽的某些性質(zhì)和用途，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究．

【實(shí)驗(yàn)一】探究濃硫酸的氧化性：
（1）寫出燒瓶中反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（2）如圖1，B裝置可用于探究SO₂的還原性，則B中所用的試劑為：

 

（任寫一種即可）；若B裝置是品紅溶液，則B中的現(xiàn)象是

 

．
【實(shí)驗(yàn)二】檢驗(yàn)（NH₄）₂Fe（SO₄）₂?6H₂O中的金屬離子：
（3）請(qǐng)結(jié)合化學(xué)用語和必要的文字說明如何檢驗(yàn)出其中的金屬離子（試劑、原理、現(xiàn)象等）：

 

．
【實(shí)驗(yàn)三】用KHSO₄制取H₂O₂并測(cè)其質(zhì)量分?jǐn)?shù)：
查閱資料得知：工業(yè)上用如下原理制取制取H₂O₂：
現(xiàn)用此法制取一定濃度的H₂O₂，并測(cè)定H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
已知：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑
①取10.00mL H₂O₂溶液（密度為1.00g/mL）置于錐形瓶中加水稀釋，并加稀硫酸酸化；
②用0.200 0mol/L KMnO₄溶液滴定；
③用同樣方法滴定四次，消耗KMnO₄溶液的體積分別為：40.00mL、39.98mL、42.02mL、40.02mL．
（4）用該原理制取H₂O₂的陽極電極反應(yīng)式為

 

（5）進(jìn)行操作②時(shí)，滴入第一滴KMnO₄溶液，溶液的紫紅色消失很慢，隨著滴定的進(jìn)行，溶液的紫紅色消失速率加快，推測(cè)其原因可能是

 

（6）此H₂O₂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：濃硫酸的性質(zhì),探究物質(zhì)的組成或測(cè)量物質(zhì)的含量

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：【實(shí)驗(yàn)一】（1）銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水；
（2）探究SO₂的還原性，則B中所用的試劑為酸性高錳鉀；二氧化硫具有漂白性，可使品紅褪色，可以用來檢驗(yàn)二氧化硫的存在；
【實(shí)驗(yàn)二】檢驗(yàn)Fe²⁺先加KSCN溶液，再加氯水；
【實(shí)驗(yàn)三】（3）電解池的陽極是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)；
（4）在雙氧水的分解過程中，錳離子起到催化劑的作用；
（5）高錳酸根離子有強(qiáng)氧化性，可以將雙氧水氧化；
（6）根據(jù)反應(yīng)的原理方程式進(jìn)行計(jì)算．

解答： 解：【實(shí)驗(yàn)一】（1）銅和濃硫酸在加熱條件下反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，即Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O，故答案為：Cu+2H₂SO₄（濃）

△   .

CuSO₄+SO₂↑+2H₂O；
（2）探究SO₂的還原性，則B中所用的試劑為酸性高錳鉀；二氧化硫具有漂白性，可使品紅褪色，故可用品紅溶液來檢驗(yàn)二氧化硫的存在，故答案為：酸性高錳酸鉀；品紅褪色在；
【實(shí)驗(yàn)二】檢驗(yàn)Fe²⁺先加KSCN溶液，再加氯水，若加入KSCN溶液無現(xiàn)象，說明沒有Fe³⁺，再加氯水溶液變紅色說明有Fe²⁺，因?yàn)槁葰鈱�Fe²⁺氧化物Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺遇到KSCN溶液顯紅色；
故答案為：KSCN和氯水；氯氣將Fe²⁺氧化物Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺遇到KSCN溶液顯紅色；
【實(shí)驗(yàn)三】（3）電解飽和KHSO₄溶液時(shí)，陽極是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2HSO₄^--2e^-=S₂O₈^2-+2H⁺（或2SO₄^2--2e^-=S₂O₈^2-），故答案為：2HSO₄^--2e^-=S₂O₈^2-+2H⁺（或2SO₄^2--2e^-=S₂O₈^2-）；
（4）在雙氧水的分解過程中，高錳酸鉀具有氧化性，對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物是錳離子，當(dāng)加入第一滴KMnO₄溶液，溶液紫紅色消失很慢，隨著滴定過程中Mn²⁺的增多，溶液紫紅色消失速率加快，可見是錳離子起到催化劑的作用，
故答案為：錳離子起到催化劑的作用；
（5）四次消耗KMnO₄溶液的體積分別為40.00mL、39.98mL、42.02mL、40.02mL，第三組體積為無效數(shù)據(jù)，則后三者體積平均值為：40.00mL，則消耗高錳酸根的量：0.2mol/L×0.04L=0.008mol，設(shè)雙氧水的物質(zhì)的量為n，則
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑
2        5
0.008mol n
解得n=0.002mol，所以雙氧水的質(zhì)量為：0.002mol×34g/mol=0.68g，雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.68g

10.00mL×1.00g/mL

×100%=6.8%，故答案為：6.8%．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了濃硫酸與銅的反應(yīng)及中和滴定的計(jì)算，題目較基礎(chǔ)，中和滴定計(jì)算時(shí)，要取三次實(shí)驗(yàn)的平均值，若有不合理數(shù)據(jù)要舍去．