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.某化學興趣小組同學圍繞著過氧化氫開展了調(diào)查研究與實驗.
Ⅰ.調(diào)查
(1)通過查閱資料,發(fā)現(xiàn)過氧化氫的沸點為152.1℃,而相對分子質(zhì)量相同的硫化氫的沸點為-60.4℃,造成兩者沸點差異大的主要原因是
過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵,而H2S不能形成氫鍵
過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵,而H2S不能形成氫鍵
;
(2)資料顯示,過氧化氫制備目前最常用的是乙基蒽醌法,其主要過程可以用如圖所示,寫出此過程的總反應方程式是
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Ⅱ.不穩(wěn)定性實驗研究
(3)為了探究溫度、催化劑等外界條件對H
2O
2的分解速率的影響,某興趣小組同學設計了如下三組實驗,部分實驗數(shù)據(jù)已經(jīng)填在下面表中.
實驗編號 |
T/℃ |
H2O2初始濃度/ mol?L-1 |
FeCl3初始濃度/ mol?L-1 |
Ⅰ |
20 |
1.0 |
0 0 |
Ⅱ |
50 |
1.0 |
0 |
Ⅲ |
50 |
1.0 1.0 |
0.1 |
①實驗Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響,則實驗Ⅰ中FeCl
3初始濃度應為
0
0
mol?L
-1,實驗Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響,則實驗Ⅲ中H
2O
2初始濃度應為
1.0
1.0
mol?L
-1.
②三組實驗中分解速率最快的是
Ⅲ
Ⅲ
(填編號).
Ⅲ.過氧化氫含量的實驗測定
興趣小組同學用0.1000mol?L
-1酸性高錳酸鉀標準溶液滴定試樣中過氧化氫的含量,反應原理為:2MnO
4-+5H
2O
2+6H
+═2Mn
2++8H
2O+5O
2(4)滴定到達終點的現(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
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
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(5)用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中,重復滴定四次,每次消耗的 KMnO
4標準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 |
18.10 |
18.00 |
17.90 |
計算試樣中過氧化氫的濃度為
0.1800
0.1800
mol?L
-1.
(6)若滴定前尖嘴中有氣泡,滴定后消失,則測定結果
偏高
偏高
(“偏高”或“偏低”或“不變”).