Question

H₂O₂是重要的化学试剂，在实验室和生产实际中应用广泛．
Ⅰ．应用其不稳定性，H₂O₂可被用来研究催化剂对反应速率的影响．
（1）写出H₂O₂在MnO₂催化下分解的化学方程式______．
（2）H₂O₂生产过程要严格避免混入Fe²⁺和Fe³⁺，否则会发生如下两个反应，加快其分解，且Fe²⁺和Fe³⁺各自的量保持不变．
①2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O
②______（填离子方程式）
（3）从（1）和（2）分析，在下列哪类元素中寻找H₂O₂分解的催化剂更有研究价值______．
a．主族元素b．过度元素c．零族元素
Ⅱ．H₂O₂的水溶液显弱酸性，写出一个用盐酸制取H₂O₂的化学方程式______．
Ⅲ．H₂O₂在使用中通常不会带来污染．
（1）工业上利用Cl₂+H₂O₂═2HCl+O₂除氯，在此反应中被氧化的物质是______．
（2）消除某废液中氰化物（含CN^-），完成下列反应：CN^-+H₂O₂______+NH₃↑
Ⅳ．实验室常用酸性KMnO₄溶液测定H₂O₂的浓度．
取10.00mLH₂O₂溶液样品（密度近似为1g/mL）于锥形瓶中，加水到50.00mL，当滴入0.10mol/L KMnO₄溶液40.00mL后，到达滴定终点．则原样品中H₂O₂的质量分数是______．
（已知：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O↑）

Answer 1

解：Ⅰ．（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气，双氧水分解的化学方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；故答案为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；
（2）过氧化氢有氧化性，能氧化Fe^2+_：2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，又有还原性，能被Fe³⁺氧化：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺，故答案为：2Fe³⁺+H₂O₂=2Fe²⁺+O₂↑+2H⁺；（
（3）Mn元素和Fe元素都属于过渡元素．所以过渡元素作为H₂O₂分解的催化剂更有研究价值，
故选：b；
Ⅱ．根据盐酸能与过氧化钠反应生成氯化钠和H₂O₂，方程式为：Na₂O₂ +2HCl=2NaCl+H₂O₂，
故答案为：Na₂O₂ +2HCl=2NaCl+H₂O₂；
Ⅲ．（1）Cl₂+H₂O₂═2HCl+O₂，该反应中元素的化合价变化为：H₂O₂→O₂，O元素由-1价→0价，失电子，所以H₂O₂是还原剂，还原剂被氧化发生氧化反应，
故答案为：H₂O₂；
（2）由原子守恒和电荷守恒得：CN^-+H₂O₂=HCO₃^-+NH₃↑，故答案为：HCO₃^-；
Ⅳ．消耗高锰酸根的量：0.1mol/L×0.04L=0.004mol，设双氧水的物质的量为n，则
2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑
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0.004mol n
解得n=0.01mol，所以双氧水的质量为：0.01mol×34g/mol=0.34g，
10.00mLH₂O₂溶液样品的质量为10g，双氧水的质量分数=×100%=3.4%，
故答案为：3.4%；
分析：Ⅰ．（1）过氧化氢在二氧化锰作催化剂的条件下生成水和氧气；
（2）根据过氧化氢既有氧化性又有还原性；
（3）根据Mn元素和Fe元素都属于过渡元素；
Ⅱ．根据盐酸能与过氧化钠反应生成氯化钠和H₂O₂；
Ⅲ．（1）根据化合价的变化判断反应类型；
（2）根据原子守恒和电荷守恒来解答；
Ⅳ．根据反应的原理方程式进行计算．
点评：本题结合H₂O₂的性质，考查了学生分析问题、解决问题的能力，难度中等．