Question

14．H₂O₂是实验室常见的强氧化剂，在医疗上可用作消毒剂等．

（1）实验室可用Na₂O₂与H₂SO₄反应制取少量的H₂O₂，Na₂O₂的电子式为．
（2）一种正在开发的利用O₂和H₂O作原料通过化合制取H₂O₂的方法，其原理如1图所示．该方法制取H₂O₂
的总化学反应方程式为O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂O₂
（3）医疗上可用质量分数为3%过氧化氢溶液对伤口进行消毒，其消毒原理是H₂O₂使病毒蛋白质发生变性，失去活性．
（4）为探究外界条件对H₂O₂分解化学反应速率的影响，相关实验设计如表所示：

试管 编号	实验目的	H2O2溶液		温度	水的 体积/mL	FeCl3溶液体积/mL
		质量 分数	体积/mL
Ⅰ	为编号Ⅱ实验参照	12%	5.0	常温	0	0
Ⅱ	温度对反应速率的影响		5.0	60℃	0	0
Ⅲ	为编号Ⅳ实验参照	4.0%	5.0	常温		0
Ⅳ		4.0%	5.0	常温	0	1.0

填写表中缺少的内容：Ⅱ12%；Ⅲ1.0；Ⅳ催化剂对反应速率的影响．
（5）由铂（Pt）和金（Au）组成的纳米棒放入H₂O₂溶液中（如下图），纳米棒将发生定向移动．
则：Au一侧为电池的正极（选填：“正”或“负”）；纳米棒向右（选填：“左”或“右”）移动．
（6）断裂1mol过氧化氢中的O-O键和氧气中的O=O键所需的能量依次分别为142kJ•mol^-1、497.3kJ•mol^-1．则反应2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）△H=-213.3kJ•mol^-1．

Answer 1

分析 （1）过氧化钠为离子化合物，阳离子是钠离子，阴离子是过氧根离子，据此写出电子式为；
（2）利用O₂和H₂O作原料通过化合制取H₂O₂的条件是电解，则总反应方程式为：O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂O₂；
（3）过氧化氢有强氧化性，其消毒原理是H₂O₂使病毒蛋白质发生变性，失去活性；
（4）实验Ⅰ和实验Ⅱ的温度不同，要探究温度对反应速率的影响，其他条件要相同，则Ⅱ中双氧水的质量分数应与Ⅰ相同；实验Ⅲ用了催化剂，Ⅳ没有使用，可知这两个实验是探究催化剂对反应速率的影响，要达到实验目的则其他条件相同，通过控制溶液总体积相同来实现；
（5）由图2可知铂（Pt）和金（Au）组成的纳米棒与H₂O₂溶液形成原电池，H₂O₂中在铂极失电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子移向正极（Au）；
（6）2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）反应物中有4molH-O，2molO-O，生成物中有4molH-O，1molO=O，根据△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和计算．

解答 解：（1）过氧化钠为离子化合物，阳离子是钠离子，阴离子是过氧根离子，据此写出电子式为：，
故答案为：；
（2）利用O₂和H₂O作原料通过化合制取H₂O₂的条件是电解，则总反应方程式为：O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂O₂，
故答案为：O₂+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2H₂O₂；
（3）过氧化氢有强氧化性，对伤口进行消毒，其消毒原理是H₂O₂使病毒蛋白质发生变性，失去活性，
故答案为：H₂O₂使病毒蛋白质发生变性，失去活性；
（4）实验Ⅰ和实验Ⅱ的温度不同，要探究温度对反应速率的影响，其他条件要相同，则Ⅱ中双氧水的质量分数应与Ⅰ相同，为12%；实验Ⅲ用了催化剂，Ⅳ没有使用，可知这两个实验是探究催化剂对反应速率的影响，要求其他条件相同，控制溶液总体积相同就可使反应物浓度相同，则Ⅲ中应加蒸馏水1.0mL，
故答案为：12%；1.0；催化剂对反应速率的影响；
（5）由图2可知铂（Pt）和金（Au）组成的纳米棒与H₂O₂溶液形成原电池，H₂O₂中在铂极失电子发生氧化反应生成氧气和氢离子，氢离子移向正极（Au），纳米棒将向右移动，
故答案为：正；右；
（6）2H₂O₂（l）═2H₂O（l）+O₂（g）反应物中有4molH-O，2molO-O，生成物中有4molH-O，1molO=O，△H=反应物的键能总和-生成物的键能总和=2×142kJ•mol^-1-497.3kJ•mol^-1=-213.3kJ•mol^-1，
故答案为：-213.3．

点评 本题为组合题型，涉及物质的性质、电子式的书写、电化学知识等，注意探究外界条件对化学反应速率的影响时利用控制变量法解答．