Question

7．過氧化氫是用途很廣的綠色氧化劑，它的水溶液俗稱雙氧水，常用于消毒、殺菌、漂白等．試回答下列問題：
（1）寫出在酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵的離子反應方程式：H₂O₂+2H⁺+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2H₂O．
（2）Na₂O₂、K₂O₂以及BaO₂都可與酸作用生成過氧化氫，目前實驗室制取過氧化氫可通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾即可制得．則上述最適合的過氧化物是BaO₂．
（3）如圖是硼氫化鈉（NaBH₄）一過氧化氫燃料電池示意圖．該電池工作時，正極的電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-．

（4）Na₂CO₃•xH₂O₂可消毒、漂白．現稱取100g的Na₂CO₃•xH₂O₂晶體加熱，實驗結果如圖所示，則該晶體的組成為Na₂CO₃•1.5H₂O₂．

Answer 1

分析 （1）酸性溶液中過氧化氫具有氧化性能氧化氯化亞鐵為氯化鐵，過氧化氫被還原為水；
（2）根據題目信息，實驗室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說明生成了沉淀；
（3）如圖1正極是陽離子流向的一極，即過氧化鈉所在的一極，發生還原反應，負一價的氧得電子生成氧負離子，跟水結合成氫氧根離子，負極發生還原反應，注意是堿性介質；
（4）根據化學方程式中固體質量差量法來計算x的值，確定化學式．

解答 解：（1）酸性條件下H₂O₂氧化氯化亞鐵生成氯化鐵和水，反應的離子方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺═2Fe³⁺+2H₂O；
（2）實驗室通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾后即可制得較純凈的H₂O₂溶液，說明生成了硫酸鋇沉淀，所以選用BaO₂，故答案為：BaO₂；
（3）如圖正極是陽離子流向的一極，即過氧化鈉所在的一極，發生還原反應，負一價的氧得電子生成氧負離子，跟水結合成氫氧根離子，即H₂O₂+2e^-=2OH^-，
故答案為：H₂O₂+2e^-=2OH^-；
（4）2Na₂CO₃•xH₂O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+xO₂↑+2xH₂O，根據溫度和殘留固體的相對質量分數示意圖，當溫度為148℃時，所的固體只有碳酸鈉，質量分數為67.6%，所以固體質量減少的百分數為$\frac{68x}{212+68x}$×100%=1-67.6%，解得x=1.5，化學式為Na₂CO₃•1.5H₂O₂，故答案為：Na₂CO₃•1.5H₂O₂．

點評 本題考查了氧化還原反應的產物判斷，原電池反應的電極反應書寫，物質性質的理解應用，物質測定的實驗探究過程和計算應用，掌握基礎是關鍵，題目難度中等．