Question

過氧化氫是用途很廣的綠色氧化劑，它的水溶液俗稱雙氧水，常用于消毒、殺菌、漂白等．試回答下列問題：

（1）寫出在酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵的離子反應方程式：

 

．
（2）Na₂O₂，K₂O₂以及BaO₂都可與酸作用生成過氧化氫，目前實驗室制取過氧化氫可通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾即可制得．則上述最適合的過氧化物是

 

．
（3）甲酸鈣[Ca（HCOO）₂]廣泛用于食品工業(yè)生產上，實驗室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質量分數(shù)為30%-70%的過氧化氫溶液中，則該反應的化學方程式為

 

過氧化氫比理論用量稍多，其目的是

 

．
反應溫度最好控制在30-70℃，溫度不易過高，其主要原因是

 

．
（4）如圖1是硼氫化鈉一過氧化氫燃料電池示意圖．該電池工作時，正極附近溶液的pH

 

（填“增大”、“減小”或“不變”）．
（5）Na₂CO₃．xH₂O₂可消毒、漂白．現(xiàn)稱取100g的Na₂CO₃．xH₂O₂晶體加熱，實驗結果如圖2所示，則該晶體的組成為

 

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Answer 1

考點：過氧化氫,氧化還原反應,原電池和電解池的工作原理

專題：

分析：（1）酸性溶液中過氧化氫具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，過氧化氫被還原為水；
（2）根據(jù)題目信息，實驗室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說明生成了沉淀；
（3）實驗室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質量分數(shù)為30%-70%的過氧化氫溶液中，Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，化學反應中一種反應物過量目的是促進其他反應物充分反應，提高轉化率；溫度較高時，雙氧水易分解，甲醛易揮發(fā)；
（4）如圖1正極是陽離子流向的一極，即過氧化鈉所在的一極，發(fā)生還原反應，負一價的氧得電子生成氧負離子，跟水結合成氫氧根離子，溶液的pH增大，負極發(fā)生還原反應，注意是堿性介質；
（5）根據(jù)化學方程式中固體質量差量法來計算x的值，確定化學式；

解答： 解：（1）酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵生成氯化鐵和水，反應的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）實驗室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說明生成了硫酸鋇沉淀，所以選用BaO₂；
故答案為：BaO₂；
（3）實驗室制取甲酸鈣的方法之一是將氫氧化鈣和甲醛溶液依次加入到質量分數(shù)為30%-70%的過氧化氫溶液中，Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，化學反應中一種反應物過量目的是促進其他反應物充分反應，提高轉化率，則加過量的過氧化氫能使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產品純度；溫度較高時，雙氧水易分解，甲醛易揮發(fā)，則反應溫度最好控制在30-70℃之間，溫度不易過高，能防止H₂O₂分解和甲醛揮發(fā)；
故答案為：Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和產品純度；防止H₂O₂分解和甲醛揮發(fā)；
（4）如圖1正極是陽離子流向的一極，即過氧化鈉所在的一極，發(fā)生還原反應，負一價的氧得電子生成氧負離子，跟水結合成氫氧根離子，溶液的pH增大，負極發(fā)生還原反應，注意是堿性介質，電極反應式為：BH₄^--8e^-+8OH^-═BO₂^-+6H₂O，故答案為：增大；
（5）2Na₂CO₃?xH₂O₂

△   .

2Na₂CO₃+xO₂↑+2xH₂O，根據(jù)溫度和殘留固體的相對質量分數(shù)示意圖，當溫度為148℃時，所的固體只有碳酸鈉，質量分數(shù)為67.6%，所以固體質量減少的百分數(shù)為

68x

212+68x

×100%=1-67.6%，解得x=1.5，化學式為：Na₂CO₃?1.5H₂O₂
故答案為：Na₂CO₃?1.5H₂O₂；

點評：本題考查了氧化還原反應的產物判斷，原電池反應的電極反應書寫，物質性質的理解應用，物質測定的實驗探究過程和計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．