Question

3．2012年9月7日，云南省彝良地區(qū)連續(xù)發(fā)生5.7級地震，為了防止疫病流行，全國各地向災區(qū)運送了大量的消毒劑、漂白劑等．過氧化物是很好的選擇，下列有關過氧化物的相關問題：
（I）某一反應體系有反應物和生成物共五種物質：O₂、H₂CrO₄、Cr（OH）₃、H₂O、H₂O₂  已知該反應中H₂O₂只發(fā)生如下過程：H₂O₂→O₂
（1）該反應中的還原劑是H₂O₂．
（2）寫出該反應的化學方程式，并標出電子轉移的方向和數目=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O
（3）如反應轉移了0.3mol電子，則產生的氣體在標準狀況下體積為3.36
（II）過碳酸鈉是一種有多種用途的新型固態(tài)漂白劑，化學式可以表示為Na₂CO₃•H₂O₂，它具有碳酸鈉和雙氧水的雙重性質．下列物質可以是過碳酸鈉變質，從而失去漂白效果．
請寫出相應的化學方程式：
①MnO₂：2Na₂CO₃•2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑+2Na₂CO₃；
②酸性KMnO₄溶液：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O；
③稀鹽酸：Na₂CO₃•H₂O₂+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑+H₂O₂．

Answer 1

分析 （I）（1）由H₂O₂只發(fā)生如下過程H₂O₂-→O₂可知，利用該過程中O元素的化合價由-1價升高到0來分析；
（2）由失去電子的元素指向得到電子的元素，并標出電子轉移的總數來用單線橋法標出電子轉移的方向和數目；
（3）由反應可知生成3mol氣體轉移6mol電子，以此來計算；
（II）過碳酸鈉具有碳酸鈉和雙氧水的雙重性質，根據碳酸鈉可以和酸之間反應，雙氧水具有氧化性、還原性來回答．

解答 解：（1）由信息H₂O₂-→O₂中可知，O元素的化合價由-1價升高到0，則H₂O₂為還原劑，故答案為：H₂O₂；
（2）該反應中O元素失電子，Cr元素得到電子，2molH₂CrO₄反應轉移電子為2mol×（6-3）=6mol，則用單線橋法標出電子轉移的方向和數目為=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O，
故答案為：=2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O；
（3）由2H₂CrO₄+3H₂O₂═2Cr（OH）₃↓+3O₂↑+2H₂O可知，生成3mol氣體轉移6mol電子，則轉移了0.3mol電子，則產生的氣體的物質的量為$\frac{0.3}{6}$mol=0.15mol，
其在標準狀況下體積為0.15mol×22.4L/mol=3.36L，故答案為：3.36L；
（II）①雙氧水在氧化錳的催化作用下分解生成水和氧氣MnO₂，即2Na₂CO₃•2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑+2Na₂CO₃，故答案為：2Na₂CO₃•2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑+2Na₂CO₃；
②酸性KMnO₄溶液能將雙氧水氧化，用硫酸酸化高錳酸鉀，即：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O，故答案為：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O；
③稀鹽酸可以和碳酸鈉之間反應生成氯化鈉、水以及二氧化碳，即Na₂CO₃•H₂O₂+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑+H₂O₂，故答案為：Na₂CO₃•H₂O₂+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑+H₂O₂．

點評 本題考查學生氧化還原反應的知識，注意基本概念的理解和應用是關鍵，難度中等．