Question

（1）通過實驗測定H₂O₂溶液中H₂O₂的質量分數：
①用

 

（填儀器名稱）量取5.00mL H₂O₂溶液（密度為1.00g?mL^-1）置于錐形瓶中加水稀釋，再加稀硫酸酸化：
②用0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液滴定，MnO

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被還原成Mn²⁺，反應的離子方程式為

 

．如何判斷滴定終點：

 

③用相同的方法滴定三次，消耗的KMnO₄溶液的體積分別為20.00mL、19.98mL、20.02mL．則H₂O₂溶液中溶質的質量分數為

 

（2）在實驗室里制取某些有毒氣體時，為了盡量防止毒氣逸散造成空氣污染，有人設計了如下圖所示的裝置[Ⅰ]．并設想用裝置[Ⅱ]或裝置[Ⅲ]兩種簡易裝置代替裝置[Ⅰ]的b～c部分，以求達到同樣的目的．

試回答：
①若用裝置[Ⅰ]制取氯氣，b瓶加入的液體一般為

 

．在選取試劑正確且適量的前題下，反應開始后，當關閉活塞K時如若發現c中液面上升不明顯，你分析可能的原因是

 

，檢查的簡單方法是

 

②裝置[Ⅰ]中b能防止多余氣體逸散的原因是：

 

③欲用裝置[Ⅱ]或裝置[Ⅲ]代替裝置[Ⅰ]中的b～c部分（選用液體相同），是否可行？說明理由．
裝置[Ⅱ]是否可行（填“是”或“否”）

 

理由是

 

裝置[Ⅲ]是否可行（填“是”或“否”）

 

理由是

 

．

Answer 1

分析：（1）①過氧化氫是強氧化劑腐蝕橡膠管，不能選擇堿式滴定管，而選擇酸式滴定管；
②過氧化氫做還原劑被氧化為氧氣，高錳酸鉀被還原為錳離子，依據電子守恒和原子守恒配平寫出；反應終點判斷利用高錳酸鉀溶液是紫色溶液進行分析判斷；
③依據離子方程式定量關系計算過氧化氫物質的量得到質量來計算質量分數；
（2）①發生裝置是制備氯氣，氣體中含有氯化氫，需要用飽和食鹽水除去；當關閉活塞K時如若發現c中液面上升不明顯可能是裝置漏氣造成，檢查的方法可以依據氯氣使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍分析判斷；
②利用裝置的儲氣功能分析；
③分析裝置Ⅱ可知，關閉活塞K，氣體壓強增大，液體被壓入c中起到儲氣的作用；分析裝置Ⅲc裝置密閉，b中液體不能排入裝置c；

解答：解：（1）①量取5.00mL H₂O₂溶液（密度為1.00g?mL^-1）置于錐形瓶中，過氧化氫是強氧化劑腐蝕橡膠管，不能選擇堿式滴定管，而選擇酸式滴定管；
故答案為：酸式滴定管；
②過氧化氫做還原劑被氧化為氧氣，高錳酸鉀被還原為錳離子，依據電子守恒和原子守恒配平寫出反應的離子方程式為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；反應終點判斷利用高錳酸鉀溶液是紫色溶液進行分析判斷，當加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液出現紫色且半分鐘不再變化，說明達到滴定終點；
故答案為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑；加入最后一滴KMnO₄溶液，溶液出現紫色且半分鐘不再變化，說明達到滴定終點；
③0.1000mol?L^-1KMnO₄溶液，消耗的KMnO₄溶液的體積分別為20.00mL、19.98mL、20.02mL，平均消耗體積=

20.00ml+19.98ml+20.02ml

3

=20ml，依據離子方程式定量關系計算過氧化氫物質的量，n（MnO₄^-）=0.1000mol/L×0.0200L=2×10^-3mol，依據定量關系2MnO₄^-～5H₂O₂，得到過氧化氫物質的量=

5

2

×2×10^-3mol=5×10^-3mol，過氧化氫的質量分數=

5×10-3mol×34g/mol

5.00ml×1.00g/ml

×100%=3.4%；
g故答案為：3.4%；
（2）①發生裝置是制備氯氣，氣體中含有氯化氫，需要用飽和食鹽水除去；當關閉活塞K時如若發現c中液面上升不明顯可能是裝置漏氣造成，檢查的方法可以依據氯氣使濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍分析判斷；
故答案為：飽和食鹽水，裝置漏氣，用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，靠近各接口處檢驗，漏氣處試紙變藍；
②利用裝置的儲氣功能分析，裝置[Ⅰ]中b能防止多余氣體逸散的原因是關閉活塞后若a中仍有氣體生成，氣體壓強增大，將b中液體壓入c中，整個裝置成為儲氣裝置；
故答案為：關閉活塞后若a中仍有氣體生成，氣體壓強增大，將b中液體壓入c中，整個裝置成為儲氣裝置；
③分析裝置Ⅱ可知，關閉活塞K，氣體壓強增大，液體被壓入c中起到儲氣的作用；分析裝置Ⅲc裝置密閉，b中液體不能排入裝置c；
故答案為：是，原理與裝置Ⅰ相同，關閉活塞K，氣體壓強增大，整個裝置成為儲氣裝置；否，c瓶因密閉，體積不能改變，壓強增大時有危險；

點評：本題考查了物質性質的實驗分析判斷，中和滴定的實驗操作分析應用，注意裝置中導氣管的作用和氣體壓強的變化分析，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．