Question

【題目】純過氧化氫是淡藍色的黏稠液體，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。實驗室常用過氧化氫制取氧氣，工業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。某化學興趣小組的同學圍繞過氧化氫開展了調查研究與實驗，請你參與其中一起完成下列學習任務：

（1）寫出過氧化氫的電子式：_____。

（2）實驗室中用過氧化氫制取氧氣的化學方程式為____，當生成標準狀況下1.12 L O2時，轉移電子為___ mol。

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

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

①寫出該反應的離子方程式____________。

②滴定到達終點的現象是____________。

③用移液管吸取25.00 mL試樣置于錐形瓶中，重復滴定四次，每次消耗的酸性KMnO4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	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，則測定結果____(填“偏低”、“偏高”或“不變”)。

（5）同學們發現向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H2O2后，溶液中紅色消失。關于褪色原因：甲同學認為H2O2是二元弱酸，消耗了OH－使紅色消失；乙同學認為H2O2具有漂白性使溶液褪色。請設計一個簡單的實驗方案來判斷甲、乙兩位同學的說法是否正確___________。

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O＋O2↑ 0.1 H2O2H＋＋HO2－、HO2－H＋＋O22－ 2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ 錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變為淺紫色，且30秒內不褪色 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】

根據共價化合物的成鍵特點分析書寫電子式；根據物質性質書寫反應方程式及弱酸的電離方程式；根據滴定原理分析滴定現象、進行相關計算并進行誤差分析；根據物質檢驗方法分析設計實驗方案。

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

（2）實驗室中用過氧化氫制取氧氣的化學方程式為2H2O22H2O＋O2↑ ，當生成標準狀況下1.12LO2時，，生成1mol氧氣電子轉移2mole-，生成0.05mol氧氣電子轉移為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后，顏色褪去，所以滴定到達終點的現象是，錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變為淺紫色，且30秒內溶液不褪色，；

故答案為：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2；錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變為淺紫色，且30秒內溶液不褪色；

③由于第二次數據誤差過大，故舍去；其它三組的平均值為，根據反應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，導致消耗的標準液偏大，測定結果偏高；故答案為：2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑；錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變為淺紫色，且30秒內不褪色； 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，則甲同學的觀點正確；若未出現紅色，則乙同學的觀點正確，故答案為：在褪色后的溶液中，加入適量的NaOH溶液，若又出現紅色，則甲同學的觀點正確；若未出現紅色，則乙同學的觀點正確。