Question

7．過(guò)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(wèn)題：
（1）寫出在酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵的離子反應(yīng)方程式：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）Na₂O₂、K₂O₂以及BaO₂都可與酸作用生成過(guò)氧化氫，目前實(shí)驗(yàn)室制取過(guò)氧化氫可通過(guò)上述某種過(guò)氧化物與適量稀硫酸作用，過(guò)濾即可制得．則上述最適合的過(guò)氧化物是BaO₂．
（3）如圖是硼氫化鈉（NaBH₄）一過(guò)氧化氫燃料電池示意圖．該電池工作時(shí)，正極的電極反應(yīng)式為H₂O₂+2e^-=2OH^-．

（4）Na₂CO₃•xH₂O₂可消毒、漂白．現(xiàn)稱取100g的Na₂CO₃•xH₂O₂晶體加熱，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，則該晶體的組成為Na₂CO₃•1.5H₂O₂．

Answer 1

分析 （1）酸性溶液中過(guò)氧化氫具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，過(guò)氧化氫被還原為水；
（2）根據(jù)題目信息，實(shí)驗(yàn)室通過(guò)上述某種過(guò)氧化物與適量稀硫酸作用，過(guò)濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說(shuō)明生成了沉淀；
（3）如圖1正極是陽(yáng)離子流向的一極，即過(guò)氧化鈉所在的一極，發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)一價(jià)的氧得電子生成氧負(fù)離子，跟水結(jié)合成氫氧根離子，負(fù)極發(fā)生還原反應(yīng)，注意是堿性介質(zhì)；
（4）根據(jù)化學(xué)方程式中固體質(zhì)量差量法來(lái)計(jì)算x的值，確定化學(xué)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(yīng)的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）實(shí)驗(yàn)室通過(guò)上述某種過(guò)氧化物與適量稀硫酸作用，過(guò)濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說(shuō)明生成了硫酸鋇沉淀，所以選用BaO₂，故答案為：BaO₂；
（3）如圖正極是陽(yáng)離子流向的一極，即過(guò)氧化鈉所在的一極，發(fā)生還原反應(yīng)，負(fù)一價(jià)的氧得電子生成氧負(fù)離子，跟水結(jié)合成氫氧根離子，即H₂O₂+2e^-=2OH^-，
故答案為：H₂O₂+2e^-=2OH^-；
（4）2Na₂CO₃•xH₂O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+xO₂↑+2xH₂O，根據(jù)溫度和殘留固體的相對(duì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)示意圖，當(dāng)溫度為148℃時(shí)，所的固體只有碳酸鈉，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為67.6%，所以固體質(zhì)量減少的百分?jǐn)?shù)為$\frac{68x}{212+68x}$×100%=1-67.6%，解得x=1.5，化學(xué)式為Na₂CO₃•1.5H₂O₂，故答案為：Na₂CO₃•1.5H₂O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了氧化還原反應(yīng)的產(chǎn)物判斷，原電池反應(yīng)的電極反應(yīng)書寫，物質(zhì)性質(zhì)的理解應(yīng)用，物質(zhì)測(cè)定的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程和計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．