Question

H₂O₂是一種強氧化劑，被廣泛應用于水處理及衛(wèi)生消毒等方面．
（1）H₂O₂不穩(wěn)定，當其中含F(xiàn)e²⁺時，會發(fā)生反應：H₂O₂+Fe²⁺═?OH+OH^-+Fe³⁺
H₂O₂+Fe³⁺+?OH+OH^-═Fe²⁺+O₂↑+2H₂O，則Fe²⁺在此過程中所起的作用是

 

，當生成336mL O₂（標準狀況）時，反應中轉移電子的物質的量為

 

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

 

．

pH	4.13	5.50	7.00	8.00	9.00	10.10	11.20	13.20
V（O2）/mL	9.0	90	467	595	639	550	500	455

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%分解最多釋放出的氧氣的體積為639mL
d．pH=5.50時，0～60min內(nèi)，v=1.5mL?min^-1
（3）溶液中H₂O₂的殘留量可用一定濃度的酸性KMnO₄溶液來測定，反應中MnO₄^-被還原為Mn²⁺，該反應的離子方程式為

 

．
（4）科學工作者以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化學鍵所需的能量（kJ）：H為436、O=O為498、o-o為143，H-O為463．則H₂（g）+O₂（g）═H₂O₂（g）的△H=

 

kJ?mol^-1．

Answer 1

考點：氧化還原反應的電子轉移數(shù)目計算,離子方程式的書寫,氧化還原反應,反應熱和焓變,化學平衡建立的過程,電解原理

專題：基本概念與基本理論

分析：（1）反應的總方程式為2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，F(xiàn)e²⁺起到催化劑的作用；根據(jù)方程式結合化合價升降來確定轉移電子數(shù)；
（2）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)確定pH變化和雙氧水的分解速率之間的關系；
（3）高錳酸根據(jù)有強氧化性，能將雙氧水氧化；
（4）電解池的陽極上是陰離子發(fā)生失電子的氧化反應，陰極上發(fā)生得電子的還原反應，據(jù)此回答；
（5）舊鍵的斷裂吸收能量，新鍵的生成釋放能量，兩個能量的差值即為反應的能量變化值，當舊鍵的斷裂吸收能量大于新鍵的生成釋放能量，則反應是吸熱反應，反之是放熱反應．

解答： 解：（1）反應的總方程式為2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，F(xiàn)e²⁺起到催化劑的作用，根據(jù)反應：2H₂O₂═2H₂O+O₂↑，當生成22400mL O₂（標準狀況）時，反應中轉移電子的物質的量為2mol，所以當生成336mLO₂（標準狀況）時，反應中轉移電子的物質的量為0.03mol，故答案為：催化作用（或催化劑）； 0.03；
（2）a．pH越大，H₂O₂的分解速率顯示增大，后減小，故錯誤；
b．從數(shù)據(jù)可以知道：pH在9左右，H₂O₂的分解速率最大，故正確；
c．6mL 30%分解最多釋放出的氧氣的體積的最大值應該是pH處于9～10之間，故錯誤；
d．pH=5.50時，0～60min內(nèi)，v=

90mL

60min

=1.5mL?min^-1，故正確；
故選：bd；
（3）高錳酸根據(jù)有強氧化性，能將雙氧水氧化，反應實質是：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，故答案為：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺=2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
（4）電解池的陽極上是陰離子氫氧根離子發(fā)生失電子的氧化反應，氫氧根濃度減小，所以pH會減小，陰極上先是氧氣發(fā)生得電子的還原反應，即O₂+2H⁺+2e^-═H₂O₂，隨著空氣的不斷通入，會在陰極上產(chǎn)生氫氣，故答案為：減��；O₂+2H⁺+2e^-═H₂O₂；H₂；
（5）解：拆開化學鍵的過程是吸收能量的過程，所以拆開1molH₂和1molO₂中的化學鍵吸收的能量為：436kJ/mol+498kJ/mol=934kJ/mol，形成化學鍵的過程是釋放能量的過程，則形成2molH-O鍵釋放的能量為：463kJ/mol×2=926kJ/mol，形成1molO-O鍵釋放的能量為：143kJ/mol，共釋放能量為1069kJ/mol，舊鍵的斷裂吸收能量小于新鍵的生成釋放能量，則反應是放熱反應，放出的能量為1069kJ/mol-934kJ/mol=135kJ/mol．
故答案為：-135．

點評：本題考查學生氧化還原反應以及化學反應中的能量變化知識，注意舊鍵的斷裂吸收能量，新鍵的生成釋放能量，二者的大小決定反應的吸放熱情況，難度不大．