Question

4．過(guò)氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，它的水溶液又稱為雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等．某化學(xué)興趣小組取一定量的過(guò)氧化氫溶液，準(zhǔn)確測(cè)定了過(guò)氧化氫的含量，并探究了過(guò)氧化氫的性質(zhì)．
Ⅰ．測(cè)定過(guò)氧化氫的含量
步驟如下并填寫(xiě)下列空白：
（1）將10.00mL密度為ρ g/mL的過(guò)氧化氫溶液稀釋至250mL．量取稀釋后的過(guò)氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，作被測(cè)試樣．此過(guò)程中需要用到的定量?jī)x器250ml容量瓶，滴定管或移液管．
（2）用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣，其反應(yīng)的離子方程式如下，請(qǐng)完成該反應(yīng)方程
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺→2Mn²⁺+8H₂O+50₂
（3）滴定時(shí)，將高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入滴定管中，滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈紫紅色，且30秒內(nèi)不褪色
（4）重復(fù)滴定二次，平均耗用c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則原過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為$\frac{0.085cV}{ρ}$．
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測(cè)定結(jié)果偏高（填“偏高”“偏低”“不變”）．
Ⅱ．探究過(guò)氧化氫的性質(zhì)
該化學(xué)小組根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別證明了過(guò)氧化氫的氧化性和不穩(wěn)定性．（實(shí)驗(yàn)條件：試劑只有過(guò)氧化氫溶液、氯水、淀粉碘化鉀溶液、二氧化錳，實(shí)驗(yàn)儀器及用品可自選．）
請(qǐng)將他們所選的實(shí)驗(yàn)試劑和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下表：

實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容	實(shí) 驗(yàn) 試 劑	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象
探究氧化性	取適量碘化鉀淀粉溶液于試管中，加入過(guò)氧化氫溶液	溶液變藍(lán)色
探究不穩(wěn)定性	取適量過(guò)氧化氫溶液于試管中，加熱， 用帶火星的木條檢驗(yàn)	產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）將10.00mL密度為ρ g/mL的過(guò)氧化氫溶液稀釋至250mL選用250ml容量瓶；量取稀釋后的過(guò)氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中選用滴定管或移液管；
（2）雙氧水遇到強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀時(shí)表現(xiàn)強(qiáng)的還原性，對(duì)應(yīng)氧化產(chǎn)物是氧氣，高錳酸鉀的還原產(chǎn)物是二價(jià)錳離子；
（3）高錳酸鉀本身是一種紫紅色的液體，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，可以通過(guò)自身顏色來(lái)判斷；
（4）根據(jù)高錳酸鉀和雙氧水反應(yīng)的方程式來(lái)計(jì)算；
（5）滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則氣泡的體積計(jì)入了標(biāo)準(zhǔn)液的量中去．
Ⅱ、過(guò)氧化氫具有氧化性，能將碘化鉀氧化為單質(zhì)碘；過(guò)氧化氫具有不穩(wěn)定性，加熱會(huì)生成水和氧氣，氧氣能使木條復(fù)燃．

解答 解：Ⅰ、（1）將10.00mL密度為ρ g/mL的過(guò)氧化氫溶液稀釋至250mL選用250ml容量瓶；量取稀釋后的過(guò)氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中選用滴定管或移液管，故答案為：250ml容量瓶，滴定管或移液管；
（2）雙氧水遇到強(qiáng)氧化劑高錳酸鉀時(shí)表現(xiàn)強(qiáng)的還原性，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+50₂ ，故答案為：2；5；6；2；8；50₂ ；
（3）高錳酸鉀本身是一種紫紅色的液體，高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液注入滴定管中滴定雙氧水時(shí)，當(dāng)達(dá)到滴定終點(diǎn)時(shí)，溶液呈紫紅色，且30秒內(nèi)不褪，故答案為：滴入最后一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈紫紅色，且30秒內(nèi)不褪色；
（4）根據(jù)高錳酸鉀和雙氧水反應(yīng)的方程式，設(shè)雙氧水的物質(zhì)的量為n，則
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+50₂
2               5
cV×10^-3mol n
則$\frac{2}{cV×10{\;}^{-3}mol}$=$\frac{5}{n}$
解得n=2.5cV×10^-3mol
所以25.00mL雙氧水的質(zhì)量=2.5cV×10^-3mol×34g/mol=0.085cVg，250.00mL雙氧水的質(zhì)量=0.85cVg，則雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.85cVg}{10ρg}$×100%=$\frac{0.085cV}{ρ}$，故答案為：$\frac{0.085cV}{ρ}$；
（5）滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則氣泡的體積計(jì)入了標(biāo)準(zhǔn)液的量中去，相當(dāng)于使用的標(biāo)準(zhǔn)液偏多，所以結(jié)果偏高，故答案為：偏高．
Ⅱ、過(guò)氧化氫具有氧化性，能將碘化鉀氧化為單質(zhì)碘，要探究其氧化性，可以讓它和碘化鉀反應(yīng)，具體操作是：取適量碘化鉀淀粉溶液于試管中，加入過(guò)氧化氫溶液，能將碘離子氧化為單質(zhì)碘，碘單質(zhì)遇淀粉變藍(lán)色；過(guò)氧化氫具有不穩(wěn)定性，加熱會(huì)生成水和氧氣，氧氣能使木條復(fù)燃，故答案為：

實(shí) 驗(yàn) 內(nèi) 容	實(shí) 驗(yàn) 方 法	實(shí) 驗(yàn) 現(xiàn) 象
探究氧化性	取適量碘化鉀淀粉溶液于試管中，加入過(guò)氧化氫溶液	溶液變藍(lán)色
探究不穩(wěn)定性	取適量過(guò)氧化氫溶液于試管中，加熱， 用帶火星的木條檢驗(yàn)	產(chǎn)生氣泡，木條復(fù)燃

點(diǎn)評(píng) 本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，綜合性較強(qiáng)，難度很大．