过硫酸钾( )具有强氧化性.80℃以上易发生分解．实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下:(1)硫酸铵和硫酸配制成电解液.以铂作电极进行电解.生成过硫酸铵溶液．写出电解时发生反应的离子方程式．(2)已知相关物质的溶解度曲线如图1所示．在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为:将过硫酸钾粗产品溶于适量水中. .干燥．(3)样品中过硫酸钾的含量� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

过硫酸钾（

）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），80℃以上易发生分解．实验室模拟工业合成过硫酸钾的流程如下：

（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液．写出电解时发生反应的离子方程式

．
（2）已知相关物质的溶解度曲线如图1所示．在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为：将过硫酸钾粗产品溶于适量水中，

，干燥．
（3）样品中过硫酸钾的含量可用碘量法进行测定．实验步骤如下：
步骤1：称取过硫酸钾样品0.3000g于碘量瓶中，加入30mL水溶解．
步骤2：向溶液中加入4.000g KI固体（略过量），摇匀，在暗处放置30min．
步骤3：在碘量瓶中加入适量醋酸溶液酸化，以淀粉溶液作指示剂，用0.1000mol?L^-1 Na₂S₂O₃标准溶液滴定至终点，共消耗Na₂S₂O₃标准溶液21.00mL．
（已知反应：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，立即进行步骤3，则测定的结果可能

（选填“偏大”、“偏小”、“无影响”）；上述步骤3中滴定终点的现象是

．
②根据上述步骤可计算出该样品中过硫酸钾的质量分数为

．
③为确保实验结果的准确性，你认为还需要

．
（4）将0.40mol过硫酸钾与0.20mol硫酸配制成1L溶液，在80℃条件下加热并在t时刻向溶液中滴加入少量FeCl₃溶液，测定溶液中各成分的浓度如图2所示（H⁺浓度未画出）．图中物质X的化学式为

．

考点：制备实验方案的设计,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验设计题

分析：（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液，说明电解时阳极上SO₄^2-被氧化生成S₂O₈^2-，溶液呈酸性，阴极发生还原反应生成氢气，以此可确定电解方程式；
（2）由图1可知，过硫酸钾溶解度较小，可用溶解、结晶、过滤、洗涤的方法提纯；
（3）①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，则KI为充分与过硫酸钾发生反应，溶液中生成的碘较少，则用Na₂S₂O₃标准溶液滴定时测定结果偏小；滴定终点，溶液由蓝色变为无色；
②由信息过硫酸钾（

）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），
可知过硫酸钾与碘化钾反应反应的离子方程式应为S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂，加入Na₂S₂O₃标准溶液发生I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，可得关系式S₂O₈^2-～2S₂O₃^2-，根据反应的关系式计算；
③为减少实验误差，可重复操作1～2次；
（4）过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl₃溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H₂O₂．

解答： 解：（1）硫酸铵和硫酸配制成电解液，以铂作电极进行电解，生成过硫酸铵溶液，说明电解时阳极上SO₄^2-被氧化生成S₂O₈^2-，溶液呈酸性，阴极发生还原反应生成氢气，则电解方程式为2SO₄^2-+2H⁺

电解

S₂O₈^2-+H₂↑，
故答案为：2SO₄^2-+2H⁺

电解

S₂O₈^2-+H₂↑；
（2）由图1可知，过硫酸钾溶解度较小，可用溶解、结晶、过滤、洗涤的方法提纯，注意加热温度不能超过80℃，
故答案为：在不超过80℃的条件下加热浓缩，冷却结晶，过滤，用冷水洗涤；
（3）①若步骤2中未将碘量瓶“在暗处放置30min”，则KI为充分与过硫酸钾发生反应，溶液中生成的碘较少，则用Na₂S₂O₃标准溶液滴定时测定结果偏小；滴定终点，溶液由蓝色变为无色，
故答案为：偏小；最后一滴滴入后溶液由蓝色变为无色，且30 s不变色；
②由信息过硫酸钾（

）具有强氧化性（常被还原为硫酸钾），
可知过硫酸钾与碘化钾反应反应的离子方程式应为S₂O₈^2-+2I^-=2SO₄^2-+I₂，加入Na₂S₂O₃标准溶液发生I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-，可得关系式S₂O₈^2-～2S₂O₃^2-，
n（Na₂S₂O₃）=0.1000mol?L^-1×0.021L=2.1×10^-3mol，
则由S₂O₈^2-～2S₂O₃^2-，可知n（K₂S₂O₈）=1.05×10^-3mol，
m（K₂S₂O₈）=1.05×10^-3mol×270g/mol=0.2835g，
则ω（K₂S₂O₈）=

0.2835

0.3

×100%=94.50%（或0.9450），
故答案为：94.50%（或0.9450）；
③为减少实验误差，可重复操作1～2次，故答案为：重复上述实验步骤1～2次；
（4）过硫酸钾80℃以上易发生分解生成X，X在FeCl₃溶液作用下生成气体，该气体应为氧气，X应为H₂O₂，故答案为：H₂O₂．

点评：本题考查物质的制备方案的设计，为高考常见题型和高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，注意从守恒的角度解答相关计算，难度中等．

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139

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