Question

14．含有O₂^2-的物質(zhì)通常接有較強(qiáng)的氧化化性，一定條件下也可表現(xiàn)出還原性等，在現(xiàn)代工業(yè)及生活中有著重要的用途．
（1）過氧化鈣可用作魚苗長(zhǎng)途運(yùn)輸中的供氧劑、消毒劑，寫出過氧化鈣的電子式：，用化學(xué)方程式表示出它作供氧劑的原理：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑．
（2）過氧化氫能氧化許多物質(zhì)，也能被多種常見物質(zhì)能化分解．
①向20mL0.05mol•L^-1的H₂O₂溶液中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mLSO₂（忽略溶液體積的變化），充分反應(yīng)后再加入幾滴甲基橙試劑，溶液變紅，則反應(yīng)后溶液的pH為1．
②為證明MnO₂能催化H₂O₂的分解，同學(xué)甲設(shè)計(jì)了如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：
但乙同學(xué)認(rèn)為，僅憑此實(shí)驗(yàn)不能確認(rèn)MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，他作出此判斷的理由可能是若要確定二氧化錳是催化劑，還需要確定加入的二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變、性質(zhì)不變．
③FeCI₃可催化H₂O₂的分解，其催化機(jī)理分為兩個(gè)階段，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為：
（i）2FeCl₃+H₂O₂═2FeCl₂+O₂↑+2HCl、（ii）2FeCl₂+H₂O₂+2HCl═2FeCl₃+2H₂O．
若在實(shí)驗(yàn)中加入幾滴K₃[Fe（CN）₆]溶液，則能證明反應(yīng)過程中確有Fe²⁺生成．
（3）過硫酸鈉（Na₂S₂O₈，有一個(gè)過氧根）其有強(qiáng)氧化性，Na₂S₂O₈中硫元素的化合價(jià)為+6，向Na₂S₂O₈溶液中加入MnSO₄后可得到紫色溶液，則此反應(yīng)中氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5：2．

Answer 1

分析 （1）過氧化鈣中鈣離子與過氧根離子；過氧化鈣與水反應(yīng)與過氧化鈉與水反應(yīng)相似，生成氫氧化鈣與氧氣；
（2）①加入幾滴甲基橙試劑，溶液變紅，說明生成了酸，所以反應(yīng)的方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，結(jié)合反應(yīng)方程求氫離子的物質(zhì)的量濃度，然后求出溶液的PH；
②催化劑在的反應(yīng)前后質(zhì)量不變，參與化學(xué)反應(yīng)的速率，由此分析解答；
③催化劑參與反應(yīng)過程并在最后被還原出來，故第二個(gè)反應(yīng)為另一部分過氧化氫將氯化亞鐵氧化成氯化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeCl₂+H₂O₂+2HCl═2FeCl₃+2H₂O，可用K₃[Fe（CN）₆]來檢驗(yàn)反應(yīng)過程中的亞鐵離子；
（3）根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0，Na₂S₂O₈中硫元素的化合價(jià)為（2×6+1×2-2×1）×$\frac{1}{2}$=6，由題意可知，錳離子氧化成高錳酸根離子，S₂O₈2-中過氧根被還原為-2價(jià)氧后，S₂O₈2-會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸根，反應(yīng)中Na₂S₂O₈是氧化劑，1molNa₂S₂O₈可得到2mol的電子，高錳酸根離子是氧化產(chǎn)物，生成1mol的高錳酸根離子時(shí)得到5mol的電子，故氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5：2．

解答 解：（1）過氧化鈣（CaO₂）為離子化合物，其電子式為：，過氧化鈣與水反應(yīng)與過氧化鈉與水反應(yīng)相似，生成氫氧化鈣與氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑，故答案為：；2CaO₂+2H₂O=2Ca（OH）₂+O₂↑；
（2）①加入幾滴甲基橙試劑，溶液變紅，說明生成了酸，所以反應(yīng)的方程式為：SO₂+H₂O₂=H₂SO₄，20mL0.05mol•L^-1的H₂O₂的物質(zhì)的量為：10^-3mol，中緩慢通入標(biāo)準(zhǔn)狀況下22.4mLSO₂的物質(zhì)的量為：10^-3mol，所以生成硫酸的物質(zhì)的量為：10^-3mol，物質(zhì)的量濃度為：$\frac{1{0}^{-3}}{20×1{0}^{-3}}$=0.05mol/L，則氫離子的濃度為0.1mol/L，即PH=1，故答案為：1；
②催化劑在的反應(yīng)前后質(zhì)量不變，參與化學(xué)反應(yīng)的速率，而本實(shí)驗(yàn)只能說明雙氧水中加入二氧化錳后有氧氣生成，若要確定二氧化錳是催化劑，還需要確定加入的二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變、性質(zhì)不變，故答案為：若要確定二氧化錳是催化劑，還需要確定加入的二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變、性質(zhì)不變；
③催化劑參與反應(yīng)過程并在最后被還原出來，故第二個(gè)反應(yīng)為另一部分過氧化氫將氯化亞鐵氧化成氯化鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2FeCl₂+H₂O₂+2HCl═2FeCl₃+2H₂O，可用K₃[Fe（CN）₆]來檢驗(yàn)反應(yīng)過程中的亞鐵離子的存在，故答案為：2FeCl₂+H₂O₂+2HCl═2FeCl₃+2H₂O；K₃[Fe（CN）₆]溶液；
（3）根據(jù)化合物中化合價(jià)代數(shù)和為0，Na₂S₂O₈中硫元素的化合價(jià)為（2×6+1×2-2×1）×$\frac{1}{2}$=6，由題意可知，錳離子氧化成高錳酸根離子，S₂O₈2-中過氧根被還原為-2價(jià)氧后，S₂O₈2-會(huì)轉(zhuǎn)化為硫酸根，反應(yīng)中Na₂S₂O₈是氧化劑，1molNa₂S₂O₈可得到2mol的電子，高錳酸根離子是氧化產(chǎn)物，生成1mol的高錳酸根離子時(shí)得到5mol的電子，故氧化劑與氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為5：2，故答案為：6；5：2．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生要學(xué)會(huì)分析氧化還原反應(yīng)中化合的變化和相關(guān)概念的分析判斷，比較容易．