Question

（14分）2013年10月我市因臺風菲特遭受到重大損失，市疾控中心緊急采購消毒藥品，以滿足災后需要。復方過氧化氫消毒劑具有高效、環(huán)保、無刺激無殘留，其主要成分H2O2是一種無色粘稠液體，請回答下列問題：

⑴火箭發(fā)射常以液態(tài)肼（N2H4）為燃料，液態(tài)H2O2為助燃劑。已知：

N2H4（1）+O2（g）=N2（g）+2H2O（g） △H=- 534 kJ·mol－1 ①

H2O2（1）=H2O（1）+1/2O2（g） △H=- 98．64 kJ·mol－1 ②

H2O（1）=H2O（g） △H=+44kJ·mol－l ③

則反應N2H4（1）+2H2O2（1）=N2（g）+4H2O（g）的△H= ，

⑵據(jù)報道，以硼氫化合物NaBH4(B元素的化合價為＋3價)和H2O2作 原料的燃 料電池，負極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO2，可用作空軍通信衛(wèi)星電，其工作原理如圖所示。

則該電池的正極反應____ ___

⑶H2O2是一種不穩(wěn)定易分解的物質(zhì)。右圖是H2O2在沒有催化劑時反應進程與能量變化圖，請在圖上畫出使用催化劑加快分解速率時能量與進程圖 。

⑷某化學興趣小組欲測定H2O2的分解速率，取溶液0.5L進行分析，數(shù)據(jù)如表格所示：

t（S）	0	2	4	6	8	10
n(H2O2) (moL)	0.8	0.7	0.62	0.55	0.27	0.03

在上述表格中已知某一時刻向H2O2溶液中加入催化劑，則加入催化劑后整段時間內(nèi)H2O2的平均分解速率___________。

⑸H2O2還是一種藥物化學分析的氧化劑，能用于藥物的分析。

①此檢驗過程中加過量H2O2反應的離子方程式為______________。

②從紅褐色的懸濁液到最后的稱量，其過程中所需的基本操作有___________（按操作的順序填寫）。

A．過濾 B．洗滌 C．萃取 D．分液 E．冷卻 F．灼燒

③最后稱量紅棕色固體的質(zhì)量為0．8960g，那么該藥片中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為

_________（小數(shù)點后面保留一位有效數(shù)字）。

 

Answer 1

（14分，每空2分） -643.28KJ/mol H2O2+2e-=2OH- 略 0.26 mol/( L.S)

H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O A.B.F.E 56.7%

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)蓋斯定律得所求△H=①+②×2+③×2=- 534 kJ·mol－1+（- 98．64 kJ·mol－1 ）×2+-44 kJ·mol－1 ×2 =-643.28KJ/mol ；

（2）正極發(fā)生還原反應，所以從圖中可知，正極是過氧化氫的還原反應生成氫氧根離子，電極反應式為H2O2+2e-=2OH-

（3）使用催化劑，可以降低反應的活化能，加快反應速率，但反應熱不變，所以在原圖的基礎上降低曲線的高度，但起點與終點不變；

（4）從表中數(shù)據(jù)可知，前6s內(nèi)過氧化氫的物質(zhì)的量減少緩慢，6s后，過氧化氫的物質(zhì)的量減少很快，說明此時加入了催化劑，所以6s～10s之間，過氧化氫的濃度減少（0.55mol-0.03mol）/0.5L，則這段時間的平均反應速率為（0.55mol-0.03mol）/0.5L/4s=0.26 mol/( L·S)；

（5）①過氧化氫與硫酸亞鐵發(fā)生氧化還原反應生成硫酸鐵和水，離子方程式為H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O

②紅棕色固體是氧化鐵固體，所以從紅褐色濁液到紅棕色固體需要過濾沉淀，洗滌沉淀，灼燒沉淀為氧化鐵，冷卻，最后稱量，所以答案選ABFE；

③0.8960g的氧化鐵的物質(zhì)的量是0.0056mol,則藥片中硫酸亞鐵的質(zhì)量為0.0056mol×2×152g/mol=1.7024g,10片藥片的質(zhì)量是0.3g×10=3g,所以藥片中硫酸亞鐵的質(zhì)量分數(shù)為1.7024g/3g×100%=56.7%

考點：考查蓋斯定律的應用，電極反應式的書寫，反應中催化劑的使用，反應速率的計算，物質(zhì)判斷，質(zhì)量分數(shù)的計算，實驗步驟的選擇