Question

3．過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解放出氧氣的反應機理如下：
①MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O
②Mn²⁺+H₂O₂═MnO₂+2H⁺
下列說法正確的是（　　）

• A． H₂O₂在①中是氧化劑，在②中是還原劑
• B． Mn²⁺在①中是還原產物，在②中是氧化產物
• C． 在①中每生成1 mol O₂，轉移的電子數為2.408×10²⁴
• D． 在二氧化錳催化作用下1 mol H₂O₂分解生成0.5 mol O₂

Answer 1

分析 ①MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O中，Mn元素的化合價降低，過氧化氫中O元素的化合價升高；    
②Mn²⁺+H₂O₂=MnO₂+2H⁺中，Mn元素的化合價升高，O元素的化合價降低，以此來解答．

解答 解：①MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O中，Mn元素的化合價降低，過氧化氫中O元素的化合價升高；    
②Mn²⁺+H₂O₂=MnO₂+2H⁺中，Mn元素的化合價升高，O元素的化合價降低，
A．H₂O₂在①中是還原劑，在②中是氧化劑，故A錯誤；
B．Mn²⁺在①中是還原產物，在②中是還原劑，故B錯誤；
C．由元素的化合價升降可知，在①中每生成1 molO₂，轉移1mol×2×（1-0）=2mo電子l，轉移的電子數為1.204×10²⁴，故C錯誤；
D．反應①+②可得2H₂O₂=2H₂O+O₂↑，在二氧化錳催化作用下，1 mol H₂O₂分解生成0.5molO₂，故D正確；
故選D．

點評 本題考查氧化還原反應，為高頻考點，明確反應中元素的化合價升降是解答的關鍵，側重基本概念和轉移電子數的考查，選項D為解答的易錯點，題目難度不大．