Question

（17分）H2O2是一種強(qiáng)氧化劑，被廣泛應(yīng)用于水處理及衛(wèi)生消毒等方面。

（1）H2O2不穩(wěn)定，當(dāng)其中含F(xiàn)e2＋時(shí)，會(huì)發(fā)生反應(yīng)：

，則Fe2＋在此過程中所起的作用是______________，當(dāng)生成336mL O2（標(biāo)準(zhǔn)狀況）時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為_______mol。

（2）下表是在常壓、60℃和不同pH條件下，6mL30% H2O2在60min內(nèi)釋放出氧氣的體積。則下列說法正確的是___________。

a．pH越大，H2O2的分解速率越大

b．pH在9左右，H2O2的分解速率最大

c．6mL 30% H2O2分解最多釋放出的氧氣的體積為639mL

d. pH=5.50時(shí)，0～60min內(nèi)，v(O2)=1.5mL

（3）溶液中H2O2的殘留量可用一定濃度的酸性KMnO4溶液來測(cè)定，反應(yīng)中MnO4－

被還原為Mn2＋，該反應(yīng)的離子方程式為______________。

（4）科學(xué)工作者以Ir-Ru/Ti為陽極、ACFC為陰極，在酸性環(huán)境、不斷通入空氣的條件下直接電解水來制備H2O2。電解過程中，陽極區(qū)溶液的pH_ （填“增大”“不變”或“減小”），陰極產(chǎn)生H2O2的電極反應(yīng)式為_______。若不通空氣，則陰極得到的產(chǎn)物是_______ 。

（5）己知斷裂1mol化學(xué)鍵所需的能量

143,H-O為463。則.

 

Answer 1

（17分）

（1）催化作用（或催化劑）（2分） 0.03（2分）

（2）bd（2分）

（3）5H2O2＋2MnO4－＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O（3分）

（4）減�。�2分） O2＋2H＋＋2e－==H2O2（2分） H2（2分）

（5）－135（2分）

【解析】

試題分析：（1）反應(yīng)的總方程式為2H2O2═2H2O+O2↑，所以Fe2+起到催化劑的作用；O元素由-1價(jià)升高至0價(jià)，所以對(duì)應(yīng)關(guān)系為：O2 ~ 2e?，n（e?）=2×0.336L÷22.4L/mol=0.03mol。

（2）a、pH大于9.00時(shí)，反應(yīng)速率又逐漸減小，錯(cuò)誤；b、根據(jù)表中數(shù)據(jù)，pH在9左右，H2O2的分解速率最大，正確；c、60min后反應(yīng)還可能繼續(xù)進(jìn)行，所以6mL 30%的H2O2分解最多釋放出的氧氣的體積可能大于639mL，錯(cuò)誤；d、v(O2)=90mL÷60min=1.5mLmin-1，正確。

（3）MnO4?把H2O2氧化為O2，配平可得離子方程式為：5H2O2＋2MnO4－＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O

（4）陽極H2O失去電子生成的產(chǎn)物含H+，H+濃度增大，所以陽極區(qū)溶液的pH減��；陰極O2得電子產(chǎn)生H2O2，電極反應(yīng)式為：O2＋2H＋＋2e－=H2O2；若不通空氣，陰極上H+得電子，則陰極得到的產(chǎn)物是H2。

（5）根據(jù)各物質(zhì)含有的共價(jià)鍵可得：?H=436kJ?mol?1+498kJ?mol?1—143kJ?mol?1—2×463kJ?mol?1=－135kJ?mol?1。

考點(diǎn)：本題考查催化劑、電子轉(zhuǎn)移的計(jì)算、化學(xué)反應(yīng)速率、電解原理及應(yīng)用、?H的計(jì)算。