Question

過二硫酸鉀(K₂S₂O₈)是一種無色結晶，不溶于乙醇，有強氧化性，易分解。實驗室制備過二硫酸鉀可通過低溫電解KHSO₄認溶液得到。
實驗步驟如下：
步驟1．稱取40gKHSO₄溶解90mL蒸餾水，倒入大試管，試管浸在冰水浴中(裝置見圖9)，并冷卻到5℃以下。

步驟2電解2h，每隔約半小時補一次冰
步驟3．將沉淀收集在漏斗中，直接用乙醇和乙醚洗滌和過濾
步驟4．干燥、稱重
步驟5．回收乙醚和乙醇
（1）電解總反應的化學方程式為                                          。
（2）電解過程中，陽極產生微量且能使濕潤的KI-淀粉變藍的有色單質氣體，該氣體可能是(填化學式)。
（3）步驟2每隔半小時要向大燒杯添加冰塊，其原因是                           。
（4）步驟5回收乙醇、乙醚時采用的操作方法是                              。
（5）取得到的樣品0.2500g溶于30mL水，加4gKI，塞住瓶塞，振蕩，靜止15min，加入1mL冰醋酸，再用cmol·L^{- 1}Na₂S₂O₃溶液滴定。(S₂O₈^2- +3I^- =2SO₄^2- +I₃^-；I₃^-I₂+I^-；2S₂O₃^2-+I₂=2I^- + S₄O₆^2-)
①溶解時，加入KI后需塞住瓶塞，其目的是                           。
②本實驗所用的指示劑為                            。
③若本次滴定消耗Na₂SO₃溶液VmL，由本次結果計算，樣品中K₂S₂O₈的純度為(用含c、V的代數式表示)。
（6）分析化學上檢驗Mn²⁺在Ag⁺催化下K₂S₂O₈溶液將Mn²⁺氧化為紫色的MnO₄^-，該反應的離子方程式為 。

Answer 1

（1）2KHSO₄K₂S₂O₈ + H₂↑
（2）O₃
（3）降低水溫，保證電解過程中溫度在5℃以下
（4）蒸餾
（5）①防止I^－被氧化，造成偏大的誤差 ②淀粉溶液③54cV%
（6）2Mn²⁺+5S₂O₈^2－ +8H₂O 2MnO₄^－ +10SO₄^2－ +16H⁺

試題分析：（1）電解KHSO₄溶液，SO₄^2－失電子生成S₂O₈^2-，H^＋得電子生成H₂。（2）陽極為陰離子放電，生成能氧化I^－的氣體，且為有色，則應為O₃，可理解成OH^－放電生成O₂，O₂在放電條件下進一步轉化為O₃。（3）由信息知，過二硫酸鉀易分解，故需要在低溫下生成。（4）乙醇和乙醚為相互溶解的有機物，可利用兩者沸點不同而蒸餾分開。（5）I^－易被氧化，如空氣中的O₂，故實驗中需要封密。淀粉與I₂顯藍色，該實驗中當I₂被消耗時，藍色會褪去，從指示反應的終點。由方程式找出關系式：
K₂S₂O₈～I₃^－ ～I₂～2S₂O₃^2－
270             2
m(K₂S₂O₈)         cV10^-3
w(K₂S₂O₈)= m(K₂S₂O₈)/0.25 =54cv%。
（6）Mn由+2價升到+7價，S由+7降到+6，根據得失電子守恒配平反應，再由電荷守恒確定出產物中有H^＋，最后由H原子守恒，確定反應物中還有H₂O，并配平。