Question

H₂O₂是重要的化學試劑，在實驗室和生產(chǎn)實際中應用廣泛．
Ⅰ．應用其不穩(wěn)定性，H₂O₂可被用來研究催化劑對反應速率的影響．
（1）寫出H₂O₂在MnO₂催化下分解的化學方程式______．
（2）H₂O₂生產(chǎn)過程要嚴格避免混入Fe²⁺和Fe³⁺，否則會發(fā)生如下兩個反應，加快其分解，且Fe²⁺和Fe³⁺各自的量保持不變．
①2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O
②______（填離子方程式）
（3）從（1）和（2）分析，在下列哪類元素中尋找H₂O₂分解的催化劑更有研究價值______．
a．主族元素b．過度元素c．零族元素
Ⅱ．H₂O₂的水溶液顯弱酸性，寫出一個用鹽酸制取H₂O₂的化學方程式______．
Ⅲ．H₂O₂在使用中通常不會帶來污染．
（1）工業(yè)上利用Cl₂+H₂O₂═2HCl+O₂除氯，在此反應中被氧化的物質(zhì)是______．
（2）消除某廢液中氰化物（含CN^-），完成下列反應：CN^-+H₂O₂______+NH₃↑
Ⅳ．實驗室常用酸性KMnO₄溶液測定H₂O₂的濃度．
取10.00mLH₂O₂溶液樣品（密度近似為1g/mL）于錐形瓶中，加水到50.00mL，當?shù)稳?.10mol/L KMnO₄溶液40.00mL后，到達滴定終點．則原樣品中H₂O₂的質(zhì)量分數(shù)是______．
（已知：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O↑）

Answer 1

解：Ⅰ．（1）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣，雙氧水分解的化學方程式為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；故答案為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（2）過氧化氫有氧化性，能氧化Fe^2+_：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，又有還原性，能被Fe³⁺氧化：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺，故答案為：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺；（
（3）Mn元素和Fe元素都屬于過渡元素．所以過渡元素作為H₂O₂分解的催化劑更有研究價值，
故選：b；
Ⅱ．根據(jù)鹽酸能與過氧化鈉反應生成氯化鈉和H₂O₂，方程式為：Na₂O₂ +2HCl=2NaCl+H₂O₂，
故答案為：Na₂O₂ +2HCl=2NaCl+H₂O₂；
Ⅲ．（1）Cl₂+H₂O₂═2HCl+O₂，該反應中元素的化合價變化為：H₂O₂→O₂，O元素由-1價→0價，失電子，所以H₂O₂是還原劑，還原劑被氧化發(fā)生氧化反應，
故答案為：H₂O₂；
（2）由原子守恒和電荷守恒得：CN^-+H₂O₂=HCO₃^-+NH₃↑，故答案為：HCO₃^-；
Ⅳ．消耗高錳酸根的量：0.1mol/L×0.04L=0.004mol，設雙氧水的物質(zhì)的量為n，則
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑
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0.004mol n
解得n=0.01mol，所以雙氧水的質(zhì)量為：0.01mol×34g/mol=0.34g，
10.00mLH₂O₂溶液樣品的質(zhì)量為10g，雙氧水的質(zhì)量分數(shù)=×100%=3.4%，
故答案為：3.4%；
分析：Ⅰ．（1）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下生成水和氧氣；
（2）根據(jù)過氧化氫既有氧化性又有還原性；
（3）根據(jù)Mn元素和Fe元素都屬于過渡元素；
Ⅱ．根據(jù)鹽酸能與過氧化鈉反應生成氯化鈉和H₂O₂；
Ⅲ．（1）根據(jù)化合價的變化判斷反應類型；
（2）根據(jù)原子守恒和電荷守恒來解答；
Ⅳ．根據(jù)反應的原理方程式進行計算．
點評：本題結合H₂O₂的性質(zhì)，考查了學生分析問題、解決問題的能力，難度中等．