Question

【題目】過硫酸鈉(Na2S2O8)具有極強的氧化性，且不穩定，某化學興趣小組探究過硫酸鈉的相關性質，實驗如下。已知SO3是無色易揮發的固體，熔點16.8℃，沸點44.8℃。

（1）穩定性探究(裝置如圖)：

分解原理：2Na2S2O82Na2SO4＋2SO3↑＋O2↑。

此裝置有明顯錯誤之處，請改正：______________________，水槽冰水浴的目的是____________________；帶火星的木條的現象_______________。

（2）過硫酸鈉在酸性環境下，在Ag＋的催化作用下可以把Mn2＋氧化為紫紅色的離子，所得溶液加入BaCl2可以產生白色沉淀，該反應的離子方程式為______________________，該反應的氧化劑是______________，氧化產物是________。

（3）向上述溶液中加入足量的BaCl2，過濾后對沉淀進行洗滌的操作是___________________________。

（4）可用H2C2O4溶液滴定產生的紫紅色離子，取20mL待測液，消耗0.1mol·L－1的H2C2O4溶液30mL，則上述溶液中紫紅色離子的濃度為______mol·L－1，若Na2S2O8有剩余，則測得的紫紅色離子濃度將________(填“偏高”“偏低”或“不變”)。

Answer 1

【答案】試管口應該略向下傾斜 冷卻并收集SO3 木條復燃 2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋ S2O MnO 用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，使蒸餾水自然流下，重復操作2～3次(合理即可) 0.06 偏高

【解析】

(1)在試管中加熱固體時，試管口應略微向下傾斜；根據SO3、氧氣的性質進行分析；

(2)X為MnO4-，向所得溶液中加入BaCl2溶液可以產生白色沉淀，則產物中有SO42-，據此寫出離子方程式，并根據氧化還原反應規律判斷氧化劑、氧化產物；

(3)根據沉淀洗滌的方法進行回答；

(4)根據得失電子守恒可得到關系式：5H2C2O4---2MnO4-，帶入數值進行計算；Na2S2O8也具有氧化性，氧化H2C2O4。

(1)在試管中加熱固體時，試管口應略微向下傾斜，SO3的熔、沸點均在0℃以上，因此冰水浴有利于將SO3冷卻為固體，便于收集SO3，由Na2S2O8的分解原理可知，生成物中有氧氣，所以在導管出氣口的帶火星的木條會復燃，故答案為：試管口應該略向下傾斜；冷卻并收集SO3；木條復燃；

(2)X為MnO4-，向所得溶液中加入BaCl2溶液可以產生白色沉淀，則產物中有SO42-，則反應的離子方程式為2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋，根據該反應中元素化合價的變化可知，氧化劑是S2O82-，氧化產物是MnO4-，故答案為：2Mn2＋＋5S2O＋8H2O2MnO＋10SO＋16H＋；S2O82-；MnO4-；

(3)沉淀洗滌時，需要用玻璃棒引流，并且所加蒸餾水需要沒過沉淀，需要洗滌2~3次，故答案為：用玻璃棒引流，向漏斗中加蒸餾水至沒過沉淀，使蒸餾水自然流下，重復操作2～3次(合理即可)；

(4)根據得失電子守恒可得到關系式：

則，Na2S2O8具有氧化性，消耗的H2C2O4溶液增多，導致測得的結果偏高，故答案為：0.06；偏高。