Question

4．过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，它的水溶液又称为双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等．某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定了过氧化氢的含量，并探究了过氧化氢的性质．
Ⅰ．测定过氧化氢的含量
步骤如下并填写下列空白：
（1）将10.00mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL．量取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，作被测试样．此过程中需要用到的定量仪器250ml容量瓶，滴定管或移液管．
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下，请完成该反应方程
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺→2Mn²⁺+8H₂O+50₂
（3）滴定时，将高锰酸钾标准溶液注入滴定管中，滴定到达终点的现象是滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈紫红色，且30秒内不褪色
（4）重复滴定二次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为$\frac{0.085cV}{ρ}$．
（5）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果偏高（填“偏高”“偏低”“不变”）．
Ⅱ．探究过氧化氢的性质
该化学小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别证明了过氧化氢的氧化性和不稳定性．（实验条件：试剂只有过氧化氢溶液、氯水、淀粉碘化钾溶液、二氧化锰，实验仪器及用品可自选．）
请将他们所选的实验试剂和实验现象填入下表：

实 验 内 容	实 验 试 剂	实 验 现 象
探究氧化性	取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液	溶液变蓝色
探究不稳定性	取适量过氧化氢溶液于试管中，加热， 用带火星的木条检验	产生气泡，木条复燃

Answer 1

分析 Ⅰ、（1）将10.00mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL选用250ml容量瓶；量取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中选用滴定管或移液管；
（2）双氧水遇到强氧化剂高锰酸钾时表现强的还原性，对应氧化产物是氧气，高锰酸钾的还原产物是二价锰离子；
（3）高锰酸钾本身是一种紫红色的液体，当达到滴定终点时，可以通过自身颜色来判断；
（4）根据高锰酸钾和双氧水反应的方程式来计算；
（5）滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则气泡的体积计入了标准液的量中去．
Ⅱ、过氧化氢具有氧化性，能将碘化钾氧化为单质碘；过氧化氢具有不稳定性，加热会生成水和氧气，氧气能使木条复燃．

解答 解：Ⅰ、（1）将10.00mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液稀释至250mL选用250ml容量瓶；量取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中选用滴定管或移液管，故答案为：250ml容量瓶，滴定管或移液管；
（2）双氧水遇到强氧化剂高锰酸钾时表现强的还原性，反应的实质是：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+50₂ ，故答案为：2；5；6；2；8；50₂ ；
（3）高锰酸钾本身是一种紫红色的液体，高锰酸钾标准溶液注入滴定管中滴定双氧水时，当达到滴定终点时，溶液呈紫红色，且30秒内不褪，故答案为：滴入最后一滴高锰酸钾溶液，溶液呈紫红色，且30秒内不褪色；
（4）根据高锰酸钾和双氧水反应的方程式，设双氧水的物质的量为n，则
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+50₂
2               5
cV×10^-3mol n
则$\frac{2}{cV×10{\;}^{-3}mol}$=$\frac{5}{n}$
解得n=2.5cV×10^-3mol
所以25.00mL双氧水的质量=2.5cV×10^-3mol×34g/mol=0.085cVg，250.00mL双氧水的质量=0.85cVg，则双氧水的质量分数为：$\frac{0.85cVg}{10ρg}$×100%=$\frac{0.085cV}{ρ}$，故答案为：$\frac{0.085cV}{ρ}$；
（5）滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则气泡的体积计入了标准液的量中去，相当于使用的标准液偏多，所以结果偏高，故答案为：偏高．
Ⅱ、过氧化氢具有氧化性，能将碘化钾氧化为单质碘，要探究其氧化性，可以让它和碘化钾反应，具体操作是：取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液，能将碘离子氧化为单质碘，碘单质遇淀粉变蓝色；过氧化氢具有不稳定性，加热会生成水和氧气，氧气能使木条复燃，故答案为：

实 验 内 容	实 验 方 法	实 验 现 象
探究氧化性	取适量碘化钾淀粉溶液于试管中，加入过氧化氢溶液	溶液变蓝色
探究不稳定性	取适量过氧化氢溶液于试管中，加热， 用带火星的木条检验	产生气泡，木条复燃

点评 本题是一道实验探究题，要求学生具有分析和解决问题的能力，综合性较强，难度很大．