Question

（2010?潮州二模）過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，其水溶液又稱雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等．某化學興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準確測定過氧化氫的含量，并探究過氧化氫的性質、用途．
Ⅰ．測定過氧化氫的含量
（1）移取10.00mL密度為ρ g/mL的過氧化氫溶液至250mL 容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻．移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測試樣．
（2）用高錳酸鉀標準溶液滴定被測試樣，其反應的離子方程式如下：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，重復滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄標準溶液V mL，則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質量分數為

17Cv

200ρ

．
（3）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測定結果

偏高

（填“偏高”或“偏低”或“不變”）．
Ⅱ．探究過氧化氫的性質
（4）該化學興趣小組根據所提供的實驗條件設計了兩個實驗，分別驗證過氧化氫的氧化性和不穩定性．（實驗試劑只有：過氧化氫溶液、稀硫酸、碘化鉀淀粉溶液、飽和硫化氫溶液，實驗儀器及用品可自選．）請填寫他們的實驗方法和實驗現象的表中空白：

實驗內容	實驗方法	實驗現象
驗證氧化性	取適量碘化鉀淀粉溶液、稀硫酸于試管中，滴入過氧化氫溶液．（或：取適量飽和硫化氫溶液于試管中，滴入過氧化氫溶液．）	溶液變藍色 ． （或： 產生淡黃色沉淀或溶液變渾濁  ）
驗證熱不穩定性	取適量過氧化氫溶液于試管中， 稍微加熱 用帶火星的木條檢驗 ．	產生氣泡，帶火星的木條復燃．

Ⅲ．用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅
（5）印刷電路板金屬粉末中的Cu在H₂SO₄與H₂O₂溶液中反應生成Cu²⁺和H₂O的離子方程式為

Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O

．
（6）控制其他條件相同，印刷電路板的Cu用10%H₂O₂和3.0mol/L H₂SO₄的混合溶液處理，測得不同溫度下銅的平均溶解速率如下表：

溫度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
銅平均溶解速率 （×10-3mol?L-1?min-1）	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

當溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，其主要原因是

溫度升高，H₂O₂分解速率加快

．

Answer 1

分析：I．（2）根據方程式中，高錳酸鉀和雙氧水之間的關系式計算25mL雙氧水中雙氧水的質量，從而得出250mL雙氧水溶液中雙氧水的質量，根據質量分數公式計算即可；
（3）滴定管尖嘴處有氣泡，使得標準液的消耗體積變大；
II．（4）如果雙氧水能使淀粉碘化鉀溶液變藍色，則證明雙氧水有氧化性；如果將雙氧水加熱產生能使帶火星的木條復燃的物質，則證明雙氧水不穩定；
Ⅲ．（5）酸性環境下雙氧水具有氧化性，能將金屬銅氧化；
（6）根據圖示信息，當溫度升高時反應速率加快來回答．

解答：解：I．（2）設25mL雙氧水溶液中含有雙氧水的質量是x，
5H₂O₂+6HCl+2KMnO₄=2MnCl₂+2KCl+5O₂↑+8H₂O
170g       2mol  
x          10^-3cVmol

170g

x

=

2mol

10-3cVmol

x=0.085 cVg
則250mL雙氧水溶液中雙氧水的質量是0.85 cVg，雙氧水溶液的質量為10ρ g，所以其質量分數=

0.85 cVg

10ρg

=

17Cv

200ρ

，故答案為：

17Cv

200ρ

； （3）由于氣泡的體積計入了標準液消耗的體積，使得標準液體積比實際體積增大，測定結果偏高，故答案為：偏高；
II．（4）如果雙氧水能使淀粉碘化鉀溶液變藍色，則說明雙氧水氧化碘離子生成碘單質，碘遇淀粉變藍色，所以能證明雙氧水有氧化性（雙氧水能將硫化氫氧化產生淡黃色沉淀或溶液變渾濁）；
如果將雙氧水加熱產生能使帶火星的木條復燃的物質，則說明雙氧水分解生成氧氣，所以能證明雙氧水不穩定，故答案為：

實驗內容	實驗方法	實驗現象
驗證氧化性		溶液變藍色．（或：產生淡黃色沉淀或溶液變渾濁．）
驗證不穩定性	稍微加熱，用帶火星的木條檢驗．

Ⅲ．（5）金屬銅在酸性環境下和雙氧水的反應為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O； （6）根據測得不同溫度下銅的平均溶解速率的數據，會發現隨著溫度的升高，銅的平均溶解速率，當溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，因為雙氧水受熱易分解，導致金屬銅的反應速率減慢，故答案為：溫度升高，H₂O₂分解速率加快．

點評：本題考查了實驗設計和探究，明確物質的性質是解本題的關鍵，知道碘遇淀粉變藍色、氧氣能使帶火星的木條復燃分別是碘和氧氣的特征現象，難度中等．