Question

【題目】過氧化鎂(MgO2)產品中常混有少量MgO，甲、乙兩小組分別設計了兩種實驗方案測定樣品中過氧化鎂的質量分數。

方案Ⅰ：取一定量過氧化鎂樣品，加入少量的MnO2，攪拌使其充分混合，再向其中滴加足量的稀硫酸(如圖)。

方案Ⅱ：稱取0.1000g樣品置于碘量瓶中，加入足量KI溶液和稀硫酸，滴加幾滴指示劑X，搖勻后在暗處靜置5 min，然后用0.1000 mol·L-1 Na2S2O3的標準溶液滴定至終點(如圖)，消耗Na2S2O3溶液30.00 mL。(已知：I2+2Na2S2O3=Na2S4O6+2NaI)

回答下列問題：

(1)方案Ⅰ實驗前檢驗氣密性的方法是________。儀器a的名稱是________，使用該儀器的優點是________。

(2)廣口瓶內發生的化學反應方程式為：MgO2+H2SO4=MgSO4+H2O2，________。

(3)方案Ⅱ滴定過程中若操作過慢，導致結果________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。指示劑X為________，判斷到滴定終點的現象為________。

(4)根據方案Ⅱ實驗數據，樣品中過氧化鎂的質量分數為________。

Answer 1

【答案】向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，一段時間后，若液面不發生變化，則氣密性良好 恒壓漏斗 使分液漏斗內的液體順利滴下 2H2O22H2O+O2↑ 偏高 淀粉溶液 溶液由藍色變為無色(或“溶液褪色”)，且半分鐘內不變色 84%

【解析】

本實驗通過兩組不同的實驗測定樣品中過氧化鎂的質量分數。第一組實驗通過過氧化鎂、MnO2與稀硫酸的反應測定樣品中過氧化鎂的質量分數，通過測量生成氣體的體積計算樣品含量；第二組實驗為滴定實驗，過氧化鎂具有氧化性，可以將KI中的I-還原出來，再通過測定溶液中I2的含量間接測定樣品含量。

(1)實驗裝置連接好后，應檢查裝置氣密性，方法是：向量氣管中加水到右端液面高出左端液面，一段時間后，若液面不發生變化，則氣密性良好；儀器A的名稱是：恒壓漏斗；使用恒壓漏斗的優點是：使分液漏斗內的液體順利滴下；

(2)廣口瓶中發生兩步化學反應，一是MgO2+H2SO4=MgSO4+H2O2，二是2H2O22H2O+O2↑；

(3)過氧化鎂具有氧化性，可以將碘化鉀氧化生成碘單質，若滴定過程中操作過慢，碘化鉀中的碘離子會被空氣中的氧氣氧化為碘單質，消耗硫代硫酸鈉的標準溶液體積偏大，導致最終結果偏高；因溶液中有碘單質，則指示劑應選擇淀粉溶液；滴定終點的現象為溶液由藍色變為無色(或“溶液褪色”)，且半分鐘內不變色；

(4)過氧化鎂氧化碘化鉀的離子方程式為MgO2+2I-+4H+=Mg2++I2+2H2O，結合硫代硫酸鈉與碘單質的反應可以得出過氧化鎂與硫代硫酸鈉的關系式為MgO2~2Na2S2O3，則n(MgO2)=n(Na2S2O3)=×0.1000mol/L×0.03L=0.0015mol，m(MgO2)=0.0015mol×56g/mol=0.0840g，則樣品中過氧化鎂的質量分數==84%。