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过氧化氢(H2O2)俗称双氧水。是一种重要的化工产品,具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效,广泛应用于纺织、造纸、化工、电子、轻工、污水处理等工业。回答下列问题:
(1)H2O2的电子式为

(2)用H2O2与稀硫酸的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜。
已知:Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64kJ/mol
2H2O2(1)═2H2O(l)+O2(g)△H=-196kJmol
H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-286kJ/mol
则在稀硫酸溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+和H2O的热化学方程式为:
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-320kJ/mol
Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-320kJ/mol

(3)工业上常用电解硫酸氢铵水溶液的方法制备过氧化氢,其原理为:首先2NH4HSO4
通电
(NH42S2O8+H2↑,然后由(NH42S2O8水解得到H2O2和另一产物。则:
①电解时阳极的电极反应式为
2SO42--2e-=S2O82-
2SO42--2e-=S2O82-

②(NH42S2O8水解时发生反应的化学方程式为
(NH42S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2
(NH42S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2

(4)现甲、乙两个化学小组利用两套相同装置,通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素(仅一个条件改变)。甲小组有如下实验设计方案。
实验编号 温度 催化剂 浓度
甲组实验Ⅰ 25℃ 三氧化二铁 10mL 5%H2O2
甲组实验Ⅱ 25℃ 二氧化锰 10mL 5%H2O2
甲、乙两小组得出如图数据。
①甲小组实验得出的结论是
H2O2分解时,MnO2比Fe2O3催化效率更高
H2O2分解时,MnO2比Fe2O3催化效率更高

②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析,相同条件下H2O2
(填“酸”或“碱”)性环境下放出气体速率较快;由此,乙组提出可以用BaO2固体与硫酸溶液反应制H2O2,其反应的离子方程式为
BaO2+2H++SO42-═BaSO4↓+H2O2
BaO2+2H++SO42-═BaSO4↓+H2O2
;支持这一方案的理由是
(BaSO4的生成有利于平衡右移即有利于H2O2的生成)酸性环境有利于H2O2的存在(等其他合理原因)
(BaSO4的生成有利于平衡右移即有利于H2O2的生成)酸性环境有利于H2O2的存在(等其他合理原因)

③已知过氧化氢还是一种极弱的二元酸:H2O2⇌H++HO2-(K
a
1
=2.4×10-12)。当稀H2O2溶液在碱性环境下分解时会发生反应H2O2+OH-⇌HO2-+H2O,该反应中,正反应速率为V=k•c(H2O2)•c(OH-),逆反应速率为v逆=k•c(H2O)•c(HO2-),其中k、k为速率常数,则k与k的比值为
1.33×104
1.33×104
(保留3位有效数字)。

【答案】;Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-320kJ/mol;2SO42--2e-=S2O82-;(NH42S2O8+2H2O=2NH4HSO4+H2O2;H2O2分解时,MnO2比Fe2O3催化效率更高;碱;BaO2+2H++SO42-═BaSO4↓+H2O2;(BaSO4的生成有利于平衡右移即有利于H2O2的生成)酸性环境有利于H2O2的存在(等其他合理原因);1.33×104
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:57引用:2难度:0.1
相似题
  • 1.高锰酸钾(KMnO4)和双氧水(H2O2)都是常见的消毒试剂,在日常生活和工业生产中都有广泛的应用。回答下面问题:
    (1)酸性高锰酸钾与双氧水混合有气体产生,经检验产生的气体为氧气。写出反应的离子方程式
     

    (2)H2O2是一种二元弱酸,与NaOH反应的化学方程式为NaOH+H2O═NaHO2+H2O,写出H2O2电离的方程式
     
    (只写第一步)。在酸性条件下H2O2的分解速度变大,利用平衡移动的原理进行解释:
     

    (3)现有H2O2-Al燃料电池电解尿素[CO(NH22]制备氢气的装置,b、c、d为石墨电极,电解池中的隔膜只阻止气体通过,如图:

    ①a电极是Al,写出电极反应
     
    ,反应后b电极区溶液的pH
     
    (填“增大”“减小”或“不变”)。
    ②c电极是
     
    (填“正极”“负极”“阴极”或“阳极”),d电极的电极反应为
     

    (4)某化学兴趣小组为了探究KMnO4与H2O2氧化性强弱,设计了如图实验装置:

    ①当闭合电键K时,电流表指针向左偏转,甲烧杯中溶液颜色逐渐变浅,则石墨电极a上发生反应
     
    (填“氧化”或“还原”),石墨电极b上发生的电极反应为
     

    ②反应一段时间后,向甲烧杯中滴加KOH溶液,同时向乙烧杯中滴加硫酸溶液,发现电流表指针逐渐翻转,最后向右偏转,说明KMnO4与H2O2氧化性与
     
    有关。

    发布:2024/8/9 8:0:9组卷:16引用:3难度:0.6
  • 2.下列说法正确的是(  )

    发布:2024/12/30 4:30:1组卷:69引用:2难度:0.9
  • 3.已知H2O2的结构如图:H2O2分子不是直线形的,两个H原子犹如在半展开的书的两面纸上,书页角为93°52′,而两个O-H键与O-O键的夹角均为96°52′,试回答:
    (1)写出H2O2分子的电子式
     
    和结构式
     

    (2)写出分子内的键型
     

    (3)估计它难溶于CS2,简要说明原因
     

    (4)指出氧元素的化合价,简要说明原因
     

    发布:2024/12/30 8:30:1组卷:43引用:2难度:0.5
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