Question

【題目】純過氧化氫是淡藍(lán)色的黏稠液體，可與水以任意比混合，其水溶液俗稱雙氧水，為無色透明液體。實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫制取氧氣，工業(yè)上過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑，常用于消毒、殺菌、漂白等。某化學(xué)興趣小組的同學(xué)圍繞過氧化氫開展了調(diào)查研究與實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你參與其中一起完成下列學(xué)習(xí)任務(wù)：

（1）寫出過氧化氫的電子式：_____。

（2）實(shí)驗(yàn)室中用過氧化氫制取氧氣的化學(xué)方程式為____，當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12 L O2時(shí)，轉(zhuǎn)移電子為___ mol。

（3）該興趣小組的同學(xué)查閱資料后發(fā)現(xiàn)H2O2為二元弱酸，其酸性比碳酸弱。請(qǐng)寫出H2O2在水溶液中的電離方程式：___________。

（4）同學(xué)們用0.1000 mol·L－1的酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定某試樣中過氧化氫的含量。

①寫出該反應(yīng)的離子方程式____________。

②滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是____________。

③用移液管吸取25.00 mL試樣置于錐形瓶中，重復(fù)滴定四次，每次消耗的酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液體積如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
體積(mL)	17.10	19.10	17.00	16.90

則試樣中過氧化氫的濃度為____mol·L－1。

④若滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失，則測定結(jié)果____(填“偏低”、“偏高”或“不變”)。

（5）同學(xué)們發(fā)現(xiàn)向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H2O2后，溶液中紅色消失。關(guān)于褪色原因：甲同學(xué)認(rèn)為H2O2是二元弱酸，消耗了OH－使紅色消失；乙同學(xué)認(rèn)為H2O2具有漂白性使溶液褪色。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)簡單的實(shí)驗(yàn)方案來判斷甲、乙兩位同學(xué)的說法是否正確___________。

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O＋O2↑ 0.1 H2O2H＋＋HO2－、HO2－H＋＋O22－ 2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ 錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)不褪色 0.1700 偏高 向褪色后的溶液中加入足量NaOH溶液，若變紅，甲正確；若不變紅，乙正確

【解析】

根據(jù)共價(jià)化合物的成鍵特點(diǎn)分析書寫電子式；根據(jù)物質(zhì)性質(zhì)書寫反應(yīng)方程式及弱酸的電離方程式；根據(jù)滴定原理分析滴定現(xiàn)象、進(jìn)行相關(guān)計(jì)算并進(jìn)行誤差分析；根據(jù)物質(zhì)檢驗(yàn)方法分析設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。

（1）過氧化氫是共價(jià)化合物，分子中形成的化學(xué)鍵是：氧原子和氫原子間形成極性共價(jià)鍵，氧原子和氧原子間形成非極性共價(jià)鍵，過氧化氫為共價(jià)化合物，據(jù)此書寫電子式為：，故答案為：；

（2）實(shí)驗(yàn)室中用過氧化氫制取氧氣的化學(xué)方程式為2H2O22H2O＋O2↑ ，當(dāng)生成標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12LO2時(shí)，，生成1mol氧氣電子轉(zhuǎn)移2mole-，生成0.05mol氧氣電子轉(zhuǎn)移為0.1mol，故答案為：2H2O22H2O＋O2↑；0.1；

（3）H2O2為二元弱酸，其酸性比碳酸弱，水溶液中分步電離，電離方程式為：H2O2HO2-+H+，HO2-H++O22-，故答案為：H2O2HO2-+H+，HO2-H++O22-；

（4）①酸性高錳酸鉀將雙氧水氧化生成氧氣，本身被還原成錳離子，根據(jù)得失電子守恒配平離子方程式為：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2；

②高錳酸鉀與雙氧水恰好完全反應(yīng)后，顏色褪去，所以滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是，錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色，；

故答案為：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2；錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色；

③由于第二次數(shù)據(jù)誤差過大，故舍去；其它三組的平均值為，根據(jù)反應(yīng)2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2，n（H2O2）=2.5×n（MnO4-）=2.5×0.1000molL-1×0.017L，c（H2O2）=；

④滴定前尖嘴中有氣泡，導(dǎo)致消耗的標(biāo)準(zhǔn)液偏大，測定結(jié)果偏高；故答案為：2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑；錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)不褪色； 0.1700；偏高；

（5）如是酸堿中和，可在褪色后再加入堿，觀察溶液是否變紅，若變紅，則甲同學(xué)的觀點(diǎn)正確；若未出現(xiàn)紅色，則乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確，故答案為：在褪色后的溶液中，加入適量的NaOH溶液，若又出現(xiàn)紅色，則甲同學(xué)的觀點(diǎn)正確；若未出現(xiàn)紅色，則乙同學(xué)的觀點(diǎn)正確。