Question

12．过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂，它的水溶液俗称双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等．试回答下列问题：
（1）请写出H₂O₂的电子式．
（2）经测定H₂O₂为二元弱酸，酸性比碳酸还弱，不稳定易分解．又已知Na₂O₂中通入干燥的CO₂不反应，但通入潮湿的CO₂却可以产生O₂，试用化学方程式表示这一过程Na₂O₂+H₂CO₃=H₂O₂+2Na₂CO₃、2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；．
（3）用 H₂O₂和H₂SO₄混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜．
①请写出铜溶解的离子方程式Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O．
②在提纯后的CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，该反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为1：2．
③CuCl是应用广泛的有机合成催化剂，也可采取铜粉还原CuSO₄溶液制取，流程如下：

已知：CuCl难溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：
CuCl（白色）+2Cl^-?[CuCl₃]^2-（无色溶液）．
a、①中，“加热”的目的是加快反应的速率，当观察到溶液由蓝色变为无色，现象，即表明反应已经完全．
b、潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化．上述流程中，为防止水解和氧化所添加的试剂或采取的操作是浓盐酸、95%乙醇、真空干燥．

Answer 1

分析 （1）H₂O₂的结构式为H-O-O-H，存在两对共用电子对；
（2）①通入潮湿的CO₂却可以产生O₂，与碳酸反应生成过氧化氢，然后分解生成氧气；
（3）①Cu失去电子，被过氧化氢氧化；
②CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，Cu元素的化合价降低，则S元素的化合价升高；
③CuSO₄溶液与NaCl、Cu粉、盐酸在加热条件反应得到[CuCl₃]^2-，过滤分离出未反应的Cu，滤液中含有CuCl₃]^2-，在水溶液中存在平衡：CuCl（白色）+2Cl^-?[CuCl₃]^2-（无色溶液），加入水进行稀释，有利于CuCl沉淀的生成，再经过过滤分离，洗涤干燥得到CuCl．
a、加热可以加快反应速率，由于硫酸铜溶液为蓝色，而[CuCl₃]^2-为无色溶液，根据溶液颜色变化判断反应已经完全；
b、潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化，开始加入的浓盐酸及用酒精洗涤均可以抑制水解，在真空中干燥，不能与空气接触．

解答 解：（1）H₂O₂的结构式为H-O-O-H，存在两对共用电子对，其电子式为，
故答案为：；
（2）通入潮湿的CO₂却可以产生O₂，与碳酸反应生成过氧化氢，然后分解生成氧气，发生反应为Na₂O₂+H₂CO₃=H₂O₂+2Na₂CO₃、2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，
故答案为：Na₂O₂+H₂CO₃=H₂O₂+2Na₂CO₃、2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；
（3）①Cu失去电子，被过氧化氢氧化，Cu溶解的离子反应为Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O，故答案为：Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O；
②CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加热，生成CuCl沉淀，Cu元素的化合价降低，则S元素的化合价升高，发生2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺可知，该反应中氧化产物和还原产物物质的量之比为1：2，
故答案为：1：2；
 ③a升高温度，反应速率加快，①中“加热”的目的是：加快反应的速率，由于硫酸铜溶液为蓝色，而[CuCl₃]^2-为无色溶液，当观察到溶液由蓝色变为无色现象，即表明反应已经完全，
故答案为：加快反应的速率； 溶液由蓝色变为无色；
b潮湿的CuCl在空气中易发生水解和氧化，开始加入的浓盐酸及用酒精洗涤均可以抑制水解，在真空中干燥，不能与空气接触，防止氧化，
故答案为：浓盐酸、95%乙醇、真空干燥．

点评 本题考查化学用语、氧化还原反应计算、工艺流程的理解、对操作与试剂的分析评价等，为高频考点，把握反应中元素的化合价变化及工艺流程原理为解答关键，侧重分析与应用能力的考查，综合性较强，题目难度中等．