Question

17．過氧化鎂（MgO₂）為白色粉末，不溶于水，易溶于稀酸，主要用于醫(yī)藥等行業(yè)．MgO₂可以下反應(yīng)制得：MgO₂+H₂O=═MgO₂+H₂O

Ⅰ過氧化鎂的制備
過氧化鎂的制備流程如圖1所示：
（1）用如圖2所示裝置進(jìn)行煅燒，儀器A的名稱是坩堝；
（2）某同學(xué)為了研究Mg₂（OH）₂CO₃煅燒條件對合成MgO₂的影響．設(shè)計實(shí)驗如下表所示（所取固體質(zhì)量均為ag），其他條件不變時，探究煅燒溫度對合成MgO₂的影響，可選擇實(shí)驗①③（填實(shí)驗編號）．

實(shí)驗編號	煅燒溫度（℃）	煅燒時間（h）
①	550	2
②	600	1
③	650	2
④	700	3

Ⅱ過氧化鎂晶體含量的測定：過氧化鎂產(chǎn)品中常混有少量MgO，實(shí)驗室可通過多種方案測定樣品中過氧化鎂的含量．
（3）某同學(xué)擬用圖3裝置測定一定質(zhì)量的樣品中過氧化鎂的含量．
①圖3裝置中，虛線框內(nèi)應(yīng)選擇裝置甲（填“甲”或“乙”）．②裝置連接完畢后，進(jìn)行氣密性檢驗的方法為向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不發(fā)生變化，則氣密性良好；③稀鹽酸中加入少量FeCl₃溶液作用是催化劑．
（4）某同學(xué)準(zhǔn)確稱取1.500g產(chǎn)品于錐形瓶中，加入15ml蒸餾水和15mL2.000mol•L^-1 H₂SO₄，用0.5000mol•L^-1KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)．
反應(yīng)的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O
①滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液后溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且30s不褪色；
②根據(jù)圖4計算產(chǎn)品中MgO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為95.2%．

Answer 1

分析 （1）煅燒固體應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行；
（2）研究Mg₂（OH）₂CO₃煅燒條件對合成MgO₂的影響，要選擇只有一個條件不同其它條件要相同的組進(jìn)行對比實(shí)驗；
（3）圖3裝置測定一定質(zhì)量的樣品中過氧化鎂的含量的方法為用樣品與鹽酸反應(yīng)，在氯化鐵做催化劑的條件下生成氧氣，根據(jù)生成氧氣的體積計算過氧化鎂的質(zhì)量，進(jìn)而確定品中過氧化鎂的含量，所以要準(zhǔn)確測量出氧氣的體積，據(jù)此答題；
（4）該實(shí)驗的原理為用樣品中的過氧化鎂與酸反應(yīng)生成過氧化氫，用高錳酸鉀溶液滴定生成的過氧化氫，根據(jù)用掉的高錳酸鉀的體積可計算出樣品過氧化鎂的質(zhì)量，以此解答該題．

解答 解：（1）煅燒固體應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行，所以儀器A的名稱是坩堝，
故答案為：坩堝；
（2）研究Mg₂（OH）₂CO₃煅燒條件對合成MgO₂的影響，要選擇只有一個條件不同其它條件要相同的組進(jìn)行對比實(shí)驗，結(jié)合題中表格中的數(shù)據(jù)可知，應(yīng)選擇①③，在溫度不同，時間相同的條件做對比實(shí)驗，可判斷出溫度對反應(yīng)的影響，
故答案為：①③；
（3）圖3裝置測定一定質(zhì)量的樣品中過氧化鎂的含量的方法為用樣品與鹽酸反應(yīng)，在氯化鐵做催化劑的條件下生成氧氣，根據(jù)生成氧氣的體積計算過氧化鎂的質(zhì)量，進(jìn)而確定品中過氧化鎂的含量，所以要準(zhǔn)確測量出氧氣的體積，
①比較甲、乙兩圖可知，甲可以消除滴入的液體體積對所測氣體體積的影響，故選甲裝置，
故答案為：甲；
②裝置連接完畢后，進(jìn)行氣密性檢驗的方法為向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不發(fā)生變化，則氣密性良好，
故答案為：向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，若液面不發(fā)生變化，則氣密性良好；
③根據(jù)上面的分析可知，稀硫酸中加入少量FeCl₃溶液作用是催化劑，
故答案為：催化劑；
（4）該實(shí)驗的原理 為用樣品中的過氧化鎂與酸反應(yīng)生成過氧化氫，用高錳酸鉀溶液滴定生成的過氧化氫，依據(jù)高錳酸鉀本身的顏色變化可判斷滴定終點(diǎn)，根據(jù)用掉的高錳酸鉀的體積可計算出樣品過氧化鎂的質(zhì)量，
①滴定終點(diǎn)觀察到的現(xiàn)象為當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液后溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且30s不褪色，
故答案為：當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏胃咤i酸鉀溶液后溶液由無色變?yōu)闇\紅色，且30s不褪色；
②根據(jù)圖4可知，滴定用去高錳酸鉀溶液的體積為20.4mL，根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，得關(guān)系式5MgO₂～5H₂O₂～2MnO₄^-，所以的物質(zhì)的量為$\frac{5}{2}$×20.4mL×10^-3×0.5000mol•L^-1=2.55×10^-2mol，所以產(chǎn)品中MgO₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{2.55×1{0}^{-2}×56}{1.5}$×100%=95.2%，
故答案為：95.2%．

點(diǎn)評 該題是高考中的常見題型，屬于中等難度的試題，試題綜合性強(qiáng)，側(cè)重對學(xué)生能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，有利于培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗設(shè)計、操作能力；該類試題主要是以常見儀器的選用、實(shí)驗基本操作為中心，重點(diǎn)考查實(shí)驗基本操作的規(guī)范性和準(zhǔn)確性及靈活運(yùn)用知識解決實(shí)際問題的能力．