Question

H₂O₂在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥上都有廣泛的用途。
（1）H₂O₂是二元弱酸，寫出第一步的電離方程式                       ，第二步的電離平衡常數(shù)表達(dá)式K_a2＝              。
（2）許多物質(zhì)都可以做H₂O₂分解的催化劑。一種觀點(diǎn)認(rèn)為：在反應(yīng)過程中催化劑先被H₂O₂氧化（或還原），后又被H₂O₂還原（或氧化）。下列物質(zhì)都可做H₂O₂分解的催化劑，在反應(yīng)過程中先被氧化，后被還原的是            。
①I^－            ②Fe^3＋             ③Cu^2＋           ④Fe^2＋
（3）用堿性氫氧燃料電池合成H₂O₂，具有效率高，無污染等特點(diǎn)。電池總反應(yīng)為：
H₂ + O₂ + OH^－ ＝ H₂O + HO₂^－。寫出正極反應(yīng)式：                  。
（4）H₂O₂是一種環(huán)境友好的強(qiáng)氧化劑。電鍍廢水（主要含Cu^2＋、Ni^2＋，還含少量Fe^3＋、Fe^2＋、Cr^3＋ 等）制備硫酸鎳的一種流程如下：

①第（ⅰ）步，加入H₂O₂反應(yīng)的離子方程式                  。
②第（ⅱ）步，濾渣中的主要成分在醫(yī)療上的用途是                。
③為測定NiSO₄·n H₂O的組成，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：稱取2.627g樣品，配制成250.00 mL溶液。準(zhǔn)確量取配制的溶液25.00 mL，用0.04000 mol·L^－1的EDTA（Na₂H₂Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定Ni²⁺（離子方程式為Ni^2＋+ H₂Y^2－＝NiY^2－+ 2H^＋），消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液25.00 mL。則硫酸鎳晶體的化學(xué)式為              。

Answer 1

（1）H₂O₂H^＋ + HO₂^－（2分）   或（3分）
（2）①④（2分）
（3）O₂ + H₂O + 2e^－ ＝ HO₂^－+ OH^－ （3分）
（4）①2H^＋+ 2Fe^2＋+ H₂O₂ ＝ 2Fe^3＋+ 2H₂O（3分）
②尿糖的檢測（2分）
③NiSO₄·6H₂O （3分）

試題分析：（1）第一步電離，1個H₂O₂電離出1個H⁺，電離方程式為：H₂O₂H^＋ + HO₂^－；第二步電離為：HO₂^-O₂²?+H⁺，所以電離平衡常數(shù)K_a2＝。
（2）在反應(yīng)過程中先被氧化，后被還原，說明該物質(zhì)具有還原性，I?、Fe²⁺具有較強(qiáng)的還原性，故①④正確。
（3）正極為O₂得電子，根據(jù)總反應(yīng)方程式，O₂中O元素化合價降低轉(zhuǎn)化為HO₂^－，則正極反應(yīng)方程式為：O₂ + H₂O + 2e^－ ＝ HO₂^－+ OH^－
（4）①廢水中含有Fe²⁺，具有還原性，被H₂O₂氧化，離子方程式為：2H^＋+ 2Fe^2＋+ H₂O₂ ＝ 2Fe^3＋+ 2H₂O
②第（ⅱ）步，濾渣中的主要成分為Cu(OH)₂，在醫(yī)療上可用于尿糖的檢測。
③根據(jù)方程式：Ni^2＋+ H₂Y^2－＝NiY^2－+ 2H^＋，原樣品含NiSO₄的物質(zhì)的量為：0.04000mol/L×0.025L×250/25=0.01mol，則該物質(zhì)的摩爾質(zhì)量為：2.627g÷0.01mol=262.7g/mol,結(jié)晶水的系數(shù)為：（262.7-154.7）÷18=6，所以化學(xué)式為：NiSO₄·6H₂O