Question

11．（1）過二硫酸銨法（如圖所示）是目前最流行的制備H₂O₂的方法．即電解含H₂SO₄、（NH₄）₂SO₄的溶液制取（NH₄）₂S₂O₈，再與熱水反應即可得H₂O₂和（NH₄）₂SO₄．
①電解時，陽極的電極反應式為SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-．
②寫出生成H₂O₂的化學方程式：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O₂+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄．
（2）工業上在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO${\;}_{2}^{-}$，從而制得H₂O₂．將H₂O₂溶液與消石灰反應，經過濾、洗滌、干燥，可得過氧化鈣晶體．
①寫出電解過程中氧氣參與的陰極的電極反應式：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-．
②H₂O₂與Ca（OH）₂反應時，若不加穩定劑，需控制溫度在0～5℃，原因是過氧化氫受熱易分解．
（3）酸性條件下，SnSO₄還原性較強，可用作雙氧水去除劑，試寫出該反應的離子方程式：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（4）工業上用鉑作陽極、銅或銀作陰極電解鹽酸也可制得高氯酸，在陽極區可得到20%的高氯酸．寫出陽極的電極反應式：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺．

Answer 1

分析 （1）①在電解池的陽極上發生失電子的氧化反應，據此書寫電極反應式；
②已知（NH₄）₂S₂O₈加熱水解可得H₂O₂和（NH₄）₂SO₄，利用原子守恒配平方程式；
（2）①在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，依據電荷守恒書寫電極反應；
②依據過氧化氫不穩定分解生成水和氧氣；
（3）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水；
（4）電解鹽酸的電解池中，陽極是Cl^-失電子發生氧化反應的過程．

解答 解：（1）①在電解池的陽極上SO₄^2-發生失電子的氧化反應，電極反應式為：SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-；
故答案為：SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-；
②已知（NH₄）₂S₂O₈加熱和水發生水解反應可得H₂O₂和（NH₄）₂SO₄，根據原子守恒可得：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O₂+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄；
故答案為：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O₂+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄；
（2）①在堿性條件下電解水，氧氣在特制的陰極上反應可以得到HO₂^-離子，電解過程中氧氣參與的陰極反應方程式為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-，
故答案為：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-；
②H₂O₂與Ca（OH）₂反應時，若不加穩定劑，需控制溫度0～5℃，是因為過氧化氫受熱易分解，故答案為：過氧化氫受熱易分解；
故答案為：過氧化氫受熱易分解；
（3）酸性條件下，SnSO₄還可以用作雙氧水去除劑，雙氧水有強氧化性，將Sn²⁺易被氧化為Sn⁴⁺，自身被還原為水，離子方程式為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O，
故答案為：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；
（4）電解鹽酸的電解池中，陽極是Cl^-失電子發生氧化反應的過程，即電極反應式為：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺，故答案為：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺．

點評 本題考查了電解原理的分析和應用知識，注意知識的遷移應用是關鍵，題目難度中等．