Question

過氧化氫是用途很廣的綠色氧化劑，它的水溶液俗稱雙氧水，常用于消毒、殺菌、漂白等．試回答下列問題：

（1）寫出在酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵的離子反應(yīng)方程式：

 

．
（2）Na₂O₂，K₂O₂以及BaO₂都可與酸作用生成過氧化氫，目前實(shí)驗(yàn)室制取過氧化氫可通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾即可制得．則上述最適合的過氧化物是

 

．
（3）甲酸鈣[Ca（HCOO）₂]廣泛用于食品工業(yè)生產(chǎn)上，實(shí)驗(yàn)室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%-70%的過氧化氫溶液中，則該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

過氧化氫比理論用量稍多，其目的是

 

．
反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃，溫度不易過高，其主要原因是

 

．
（4）如圖1是硼氫化鈉一過氧化氫燃料電池示意圖．該電池工作時(shí)，正極附近溶液的pH

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）Na₂CO₃．xH₂O₂可消毒、漂白．現(xiàn)稱取100g的Na₂CO₃．xH₂O₂晶體加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖2所示，則該晶體的組成為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：過氧化氫,氧化還原反應(yīng),原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）酸性溶液中過氧化氫具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，過氧化氫被還原為水；
（2）根據(jù)題目信息，實(shí)驗(yàn)室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說明生成了沉淀；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%-70%的過氧化氫溶液中，Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，化學(xué)反應(yīng)中一種反應(yīng)物過量目的是促進(jìn)其他反應(yīng)物充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率；溫度較高時(shí)，雙氧水易分解，甲醛易揮發(fā)；
（4）如圖1正極是陽離子流向的一極，即過氧化鈉所在的一極，發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)一價(jià)的氧得電子生成氧負(fù)離子，跟水結(jié)合成氫氧根離子，溶液的pH增大，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，注意是堿性介質(zhì)；
（5）根據(jù)化學(xué)方程式中固體質(zhì)量差量法來計(jì)算x的值，確定化學(xué)式；

解答： 解：（1）酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵生成氯化鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說明生成了硫酸鋇沉淀，所以選用BaO₂；
故答案為：BaO₂；
（3）實(shí)驗(yàn)室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%-70%的過氧化氫溶液中，Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，化學(xué)反應(yīng)中一種反應(yīng)物過量目的是促進(jìn)其他反應(yīng)物充分反應(yīng)，提高轉(zhuǎn)化率，則加過量的過氧化氫能使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度；溫度較高時(shí)，雙氧水易分解，甲醛易揮發(fā)，則反應(yīng)溫度最好控制在30-70℃之間，溫度不易過高，能防止H₂O₂分解和甲醛揮發(fā)；
故答案為：Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產(chǎn)品純度；防止H₂O₂分解和甲醛揮發(fā)；
（4）如圖1正極是陽離子流向的一極，即過氧化鈉所在的一極，發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)一價(jià)的氧得電子生成氧負(fù)離子，跟水結(jié)合成氫氧根離子，溶液的pH增大，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，注意是堿性介質(zhì)，電極反應(yīng)式為：BH₄^--8e^-+8OH^-═BO₂^-+6H₂O，故答案為：增大；
（5）2Na₂CO₃?xH₂O₂

△   .

2Na₂CO₃+xO₂↑+2xH₂O，根據(jù)溫度和殘留固體的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)示意圖，當(dāng)溫度為148℃時(shí)，所的固體只有碳酸鈉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.6%，所以固體質(zhì)量減少的百分?jǐn)?shù)為

68x

212+68x

×100%=1-67.6%，解得x=1.5，化學(xué)式為：Na₂CO₃?1.5H₂O₂
故答案為：Na₂CO₃?1.5H₂O₂；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物判斷，原電池反應(yīng)的電極反應(yīng)書寫，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，物質(zhì)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究過程和計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．