Question

12．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）請寫出H₂O₂的電子式．
（2）經(jīng)測定H₂O₂為二元弱酸，酸性比碳酸還弱，不穩(wěn)定易分解．又已知Na₂O₂中通入干燥的CO₂不反應(yīng)，但通入潮濕的CO₂卻可以產(chǎn)生O₂，試用化學(xué)方程式表示這一過程N(yùn)a₂O₂+H₂CO₃=H₂O₂+2Na₂CO₃、2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；．
（3）用 H₂O₂和H₂SO₄混合溶液可溶解印刷電路板中的金屬銅．
①請寫出銅溶解的離子方程式Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O．
②在提純后的CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1：2．
③CuCl是應(yīng)用廣泛的有機(jī)合成催化劑，也可采取銅粉還原CuSO₄溶液制取，流程如下：

已知：CuCl難溶于水和乙醇，在水溶液中存在平衡：
CuCl（白色）+2Cl^-?[CuCl₃]^2-（無色溶液）．
a、①中，“加熱”的目的是加快反應(yīng)的速率，當(dāng)觀察到溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色，現(xiàn)象，即表明反應(yīng)已經(jīng)完全．
b、潮濕的CuCl在空氣中易發(fā)生水解和氧化．上述流程中，為防止水解和氧化所添加的試劑或采取的操作是濃鹽酸、95%乙醇、真空干燥．

Answer 1

分析 （1）H₂O₂的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，存在兩對(duì)共用電子對(duì)；
（2）①通入潮濕的CO₂卻可以產(chǎn)生O₂，與碳酸反應(yīng)生成過氧化氫，然后分解生成氧氣；
（3）①Cu失去電子，被過氧化氫氧化；
②CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀，Cu元素的化合價(jià)降低，則S元素的化合價(jià)升高；
③CuSO₄溶液與NaCl、Cu粉、鹽酸在加熱條件反應(yīng)得到[CuCl₃]^2-，過濾分離出未反應(yīng)的Cu，濾液中含有CuCl₃]^2-，在水溶液中存在平衡：CuCl（白色）+2Cl^-?[CuCl₃]^2-（無色溶液），加入水進(jìn)行稀釋，有利于CuCl沉淀的生成，再經(jīng)過過濾分離，洗滌干燥得到CuCl．
a、加熱可以加快反應(yīng)速率，由于硫酸銅溶液為藍(lán)色，而[CuCl₃]^2-為無色溶液，根據(jù)溶液顏色變化判斷反應(yīng)已經(jīng)完全；
b、潮濕的CuCl在空氣中易發(fā)生水解和氧化，開始加入的濃鹽酸及用酒精洗滌均可以抑制水解，在真空中干燥，不能與空氣接觸．

解答 解：（1）H₂O₂的結(jié)構(gòu)式為H-O-O-H，存在兩對(duì)共用電子對(duì)，其電子式為，
故答案為：；
（2）通入潮濕的CO₂卻可以產(chǎn)生O₂，與碳酸反應(yīng)生成過氧化氫，然后分解生成氧氣，發(fā)生反應(yīng)為Na₂O₂+H₂CO₃=H₂O₂+2Na₂CO₃、2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，
故答案為：Na₂O₂+H₂CO₃=H₂O₂+2Na₂CO₃、2H₂O₂=2H₂O+O₂↑；
（3）①Cu失去電子，被過氧化氫氧化，Cu溶解的離子反應(yīng)為Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O，故答案為：Cu+2H⁺+H₂O₂═Cu²⁺+2H₂O；
②CuSO₄溶液中加入一定量的Na₂SO₃和NaCl溶液，加熱，生成CuCl沉淀，Cu元素的化合價(jià)降低，則S元素的化合價(jià)升高，發(fā)生2Cu²⁺+2Cl^-+SO₃^2-+H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuCl↓+SO₄^2-+2H⁺可知，該反應(yīng)中氧化產(chǎn)物和還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：1：2；
 ③a升高溫度，反應(yīng)速率加快，①中“加熱”的目的是：加快反應(yīng)的速率，由于硫酸銅溶液為藍(lán)色，而[CuCl₃]^2-為無色溶液，當(dāng)觀察到溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色現(xiàn)象，即表明反應(yīng)已經(jīng)完全，
故答案為：加快反應(yīng)的速率； 溶液由藍(lán)色變?yōu)闊o色；
b潮濕的CuCl在空氣中易發(fā)生水解和氧化，開始加入的濃鹽酸及用酒精洗滌均可以抑制水解，在真空中干燥，不能與空氣接觸，防止氧化，
故答案為：濃鹽酸、95%乙醇、真空干燥．

點(diǎn)評(píng) 本題考查化學(xué)用語、氧化還原反應(yīng)計(jì)算、工藝流程的理解、對(duì)操作與試劑的分析評(píng)價(jià)等，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化及工藝流程原理為解答關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，綜合性較強(qiáng)，題目難度中等．