Question

8．過氧化鎂（MgO₂）易溶于稀酸，溶于酸后會產(chǎn)生過氧化氫，在醫(yī)學上可作為“解酸劑”等．過氧化鎂產(chǎn)品中常會混有一定量的MgO，實驗室可通過多種方案測定樣品中過氧化鎂的含量．
實驗一、用圖裝置測定一定質(zhì)量的樣品中過氧化鎂的含量．
（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)點有：
①消除滴入溶液的體積對所測氣體體積的影響；
②使分液漏斗中的溶液順利滴下．
（3）實驗結(jié)束時，待恢復(fù)至室溫，先將右側(cè)刻度管緩緩向下移動直到兩側(cè)液面相平，再平視刻度線讀數(shù)．
實驗二、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）推算該樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)$\frac{7（a-b）}{2a}$×100%（用含a、b的表達式表示）．
實驗三、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，搖勻后在暗處靜置5min，然后用0.1mol•L^-1 Na₂S₂O₃溶液滴定，滴定到終點時共消耗28.5mL Na₂S₂O₃溶液．（已知：I₂+2Na₂S₂O₃═Na₂S₄O₆+2NaI）
（5）該實驗在滴定前需加入少量淀粉溶液作指示劑；判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是滴加最后一滴標準液，溶液由藍色突變無色，半分鐘內(nèi)不恢復(fù)．
（6）推算該樣品中過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)為0.798（保留三位有效數(shù)字）．
（7）該實驗的缺陷是缺少平行實驗．

Answer 1

分析 （1）稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液催化H₂O₂的分解，鐵離子氧化過氧化氫為氧氣，亞鐵離子被過氧化氫氧化生成鐵離子；
（2）體的體積受溫度和壓強影響大，所以用恒壓分液漏斗的優(yōu)點還有消除滴入溶液的體積對所測氣體體積的影響，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，列式計算出各自物質(zhì)的量，最后根據(jù)過氧化鎂的物質(zhì)的量計算過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)；
（5）由于碘遇淀粉顯藍色，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，計算出過氧化鎂的質(zhì)量分數(shù)；
（7）滴定實驗過程中消耗標準溶液體積測定會產(chǎn)生誤差，需要重復(fù)2-3次取測定的平均值，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影響大，所以用恒壓分液漏斗的優(yōu)點還有消除滴入溶液的體積對所測氣體體積的影響，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所測氣體體積的影響；
（3）由于氣體大體積受壓強影響大，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直到兩側(cè)液面相平；
（4）設(shè)過氧化鎂的物質(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中過氧化鎂的質(zhì)量分數(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，由于碘遇淀粉顯藍色，加入少量淀粉溶液作指示劑，判斷到達滴定終點的現(xiàn)象是藍色變無色，滴加最后一滴標準液，溶液由藍色突變無色，半分鐘內(nèi)不恢復(fù)；
故答案為：淀粉溶液；滴加最后一滴標準液，溶液由藍色突變無色，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～I₂，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，
過氧化鎂的質(zhì)量分數(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）滴定實驗過程中消耗標準溶液體積測定會產(chǎn)生誤差，需要重復(fù)2-3次取測定的平均值，減少誤差，本實驗缺少平行實驗，
故答案為：本實驗缺少平行實驗．

點評 本題考查了實驗基本操作的規(guī)范性和準確性及靈活運用知識解決實際問題的能力，屬于中等難度的試題，試題綜合性強，側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計、操作能力．掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵．