Question

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

 

．
（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

 

MnO₄^-+

 

H₂O₂+

 

H⁺→

 

Mn²⁺+

 

H₂O+

 

（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

 

（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

 

．
（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

 

（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
探究不穩(wěn)定性

Answer 1

考點(diǎn)：中和滴定,氧化還原反應(yīng)方程式的配平,過(guò)氧化氫,性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：Ⅰ．（1）配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液需要容量瓶、滴定管；
（2）殘缺方程式配平首先確定缺什么，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，配平化學(xué)方程式；
（3）滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是：滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈紅色，且半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式計(jì)算消耗過(guò)氧化氫的量然后計(jì)算質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則有一部分溶液占據(jù)了氣泡的體積．
II．如果雙氧水能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色，則證明雙氧水有氧化性；
如果將雙氧水加熱產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的物質(zhì)，則證明雙氧水不穩(wěn)定．

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，需要用到滴定管量取濃溶液的體積，配制溶液需要250mL容量瓶，
故答案為：滴定管、250mL容量瓶；
（2）方程式中，高錳酸鉀有強(qiáng)氧化性，能將雙氧水氧化為氧氣，先確定缺的是O₂，錳元素化合價(jià)降低了5價(jià)，生成1mol氧氣時(shí)，氧元素化合價(jià)升高2價(jià)，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，配平化學(xué)方程式高錳酸根前面的系數(shù)為2，雙氧水前面的系數(shù)為5，根據(jù)原子守恒來(lái)配平其他物質(zhì)前面的系數(shù)，
故答案為：2；5；6；2；8；50₂；
（3）滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是：滴入一滴高錳酸鉀溶液，溶液呈淺紫色，且30秒內(nèi)不褪色，故答案為：溶液由無(wú)色變?yōu)闇\紫色且半分鐘內(nèi)不褪色；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式可以得到關(guān)系式：2MnO₄^-～5H₂O₂，耗用c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，即cV×10^-3mol的高錳酸鉀時(shí)，所用雙氧水的物質(zhì)的量：2.5cV×10^-3mol，則原過(guò)氧化氫的質(zhì)量為：0.025cVmol×34g/mol=0.85cV，過(guò)氧化氫溶液中過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：

0.85cV

10.00mL×ρg/mL

=

0.085cV

ρ

，故答案為：

0.085cV

ρ

；
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，有一部分溶液占據(jù)了氣泡的體積，并沒(méi)有滴入錐形瓶，則測(cè)定結(jié)果偏高，故答案為：偏高；
Ⅱ．如果雙氧水能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色，則說(shuō)明雙氧水氧化碘離子生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)色，所以能證明雙氧水有氧化性；
如果將雙氧水加熱產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的物質(zhì)，則說(shuō)明雙氧水分解生成氧氣，所以能證明雙氧水不穩(wěn)定，
故答案為：

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	淀粉碘化鉀溶液	溶液變藍(lán)
探究不穩(wěn)定性	二氧化錳	產(chǎn)生能使帶火星的木條變藍(lán)的氣體

點(diǎn)評(píng)：本題是一道綜合知識(shí)題目，考查角度廣，要求學(xué)生具有分析和解決問(wèn)題的能力，難度大．