Question

過氧化氫是一種常見綠色氧化劑．
（1）液態(tài)過氧化氫可微弱電離，得到兩種等電子微粒．請寫出電離方程式

 

（2）兩個盛有等量過氧化氫溶液的容器A和B，向A中加入少量MnO₂；向B中加入H₂SO₄和足量MnO₂．充分反應后．B中放出氣體的量是A中放出氣體的2倍，寫出B的反應方程式并解釋原因？
（3）向盛有一定濃度過氧化氫溶液的試管中，逐滴加入用少量稀硫酸酸化的硫酸亞鐵溶液．滴加過程中的現(xiàn)象是：
①淺綠色溶液變成深棕黃色；
②有少量氣泡（O₂）出現(xiàn)，片刻后反應變劇烈，并放出較多熱量；
③靜置一段時間，試管底部出現(xiàn)紅褐色沉淀．請用化學方程式或離子方程式以及對上述帶有下劃線的現(xiàn)象進行解釋．

 

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Answer 1

考點：過氧化氫,弱電解質(zhì)在水溶液中的電離平衡,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉(zhuǎn)變

專題：電離平衡與溶液的pH專題,元素及其化合物

分析：（1）過氧化氫電離得到的等電子體產(chǎn)物為H₃O₂⁺、HO₂^-；
（2）A中過氧化氫在二氧化錳的催化作用下發(fā)生分解反應，B中在酸性條件下，過氧化氫與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應，B中的MnO₂作氧化劑，可將過氧化氫中的-1價氧全部氧化為氧氣，而A中的過氧化氫發(fā)生歧化反應，只有一半-1價氧被氧化為氧氣；
（3）根據(jù)水解平衡Fe³⁺+3 H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺ 正向移動，F(xiàn)e（OH）₃較多時聚集成沉淀的知識來回答．

解答：解：（1）過氧化氫電離得到的等電子體產(chǎn)物為H₃O₂⁺、HO₂^-，其電離方程式為：2H₂O₂?H₃O₂⁺+HO₂^-，
故答案為：2H₂O₂?H₃O₂⁺+HO₂^-；
（2）A中過氧化氫在二氧化錳的催化作用下發(fā)生分解反應，B中在酸性條件下，過氧化氫與二氧化錳發(fā)生氧化還原反應，B中反應方程式為MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O，B中的MnO₂作氧化劑，可將過氧化氫中的-1價氧全部氧化為氧氣，而A中的過氧化氫發(fā)生歧化反應，只有一半-1價氧被氧化為氧氣，故B中放出氣體是A中2倍，
故答案為：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O；B中的MnO₂作氧化劑，可將過氧化氫中的-1價氧全部氧化為氧氣，而A中的過氧化氫發(fā)生歧化反應，只有一半-1價氧被氧化為氧氣，故B中放出氣體是A中2倍；
（3）①淺綠色溶液變成深棕黃色，說明亞鐵離子被雙氧水氧化生成鐵離子，即2Fe²⁺+H₂O₂+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O；
②有少量氣泡出現(xiàn)（經(jīng)驗證是氧氣），說明雙氧水分解生成氧氣，常溫時反應2H₂O₂=2H₂O+O₂↑較慢，因而開始氣泡少；受熱并且被逐漸增多的Fe³⁺催化，使反應速率加快而劇烈；
③反應①使c（H⁺）降低且反應②放熱，從而使水解平衡Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，正向移動，當水解出的Fe（OH）₃較多時就聚集為沉淀（因反應放熱會使氫氧化鐵部分分解為紅棕色氧化鐵），
故答案為：反應①使c（H⁺）降低，且反應②放熱使水解平衡Fe³⁺+3 H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺ 正向移動，F(xiàn)e（OH）₃較多時聚集成沉淀．

點評：本題考查等電子體、氧化還原反應的書寫以及鹽的水解平衡的移動原理知識，題目難度一般，注意熱化學方程式與化學方程式的區(qū)別．