Question

（16分）復(fù)方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留，其主要成分H₂O₂。
（1）H₂O₂不穩(wěn)定、易分解，F(xiàn)e^3＋、Cu^2＋等對(duì)其分解起催化作用，為比較Fe^3＋和Cu^2＋對(duì)H₂O₂分解的催化效果，某化學(xué)研究小組同學(xué)分別設(shè)計(jì)了甲、乙兩種實(shí)驗(yàn)裝置。

若利用甲實(shí)驗(yàn)，可通過觀察________現(xiàn)象，從而定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl₃改為Fe₂(SO₄)₃更為合理，其理由是________；若利用乙實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行定量分析，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是________。
（2）在含有表面活性劑的酸性水溶液中，以碳為電極，通直流電進(jìn)行電解可制取氫氣和過氧化氫，過氧化氫在          （填“陰極”、“陽極”）產(chǎn)生。                       
以H₂O₂和硼氫化合物NaBH₄（B的化合價(jià)為+3價(jià)）作原料的燃料電池，可用作通信衛(wèi)星電源。其工作原理如圖所示，寫出a極上的電極反應(yīng)式：              ，正極材料采用MnO₂，MnO₂除了作電極材料之外還可能具有的作用為                               

（3）鍺（Ge）與碳是同主族元素，最新研究表明有機(jī)鍺具有明顯的抗腫瘤活性，鍺不與NaOH 溶液反應(yīng)，但在有H₂O₂存在時(shí)可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽，其化學(xué)方程式為                 。

Answer 1

（1）產(chǎn)生氣泡的快慢 （2分）　可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾 （2分） 產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間（2分）
（2）陽極（2分）   BH₄^- + 8OH^- - 8e^- = BO₂^- + 6H₂O（3分）  MnO₂對(duì)電極反應(yīng)可能具有催化作用（2分）
（3） Ge＋2 H₂O₂＋2NaOH＝Na₂GeO₃＋3H₂O（3分）

試題分析：（1）比較Fe^3＋和Cu^2＋對(duì)H₂O₂分解的催化效果，即為比較過氧化氫分解的反應(yīng)速率的大小，若利用甲實(shí)驗(yàn)，可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢現(xiàn)象，從而定性比較得出結(jié)論。將FeCl₃改為Fe₂(SO₄)₃更為合理，其理由是可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；若利用乙實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行定量分析，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間。（2）在含有表面活性劑的酸性水溶液中，以碳為電極，通直流電進(jìn)行電解可制取氫氣和過氧化氫，氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，在陰極生成氫氣，水失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，過氧化氫在陽極產(chǎn)生。以H₂O₂和硼氫化合物NaBH₄（B的化合價(jià)為+3價(jià)）作原料的燃料電池，由題給裝置圖知，a極上的電極反應(yīng)式：BH₄^- + 8OH^- - 8e^- = BO₂^- + 6H₂O，正極材料采用MnO₂，MnO₂除了作電極材料之外還可能具有的作用為MnO₂對(duì)電極反應(yīng)可能具有催化作用。（3）鍺（Ge）與碳是同主族元素，根據(jù)題給信息知，鍺在有H₂O₂存在時(shí)可與NaOH 溶液反應(yīng)生成鍺酸鹽和水，其化學(xué)方程式為Ge＋2 H₂O₂＋2NaOH＝Na₂GeO₃＋3H₂O。