Question

（17分）H2O2是一种强氧化剂，被广泛应用于水处理及卫生消毒等方面。

（1）H2O2不稳定，当其中含Fe2＋时，会发生反应：

，则Fe2＋在此过程中所起的作用是______________，当生成336mL O2（标准状况）时，反应中转移电子的物质的量为_______mol。

（2）下表是在常压、60℃和不同pH条件下，6mL30% H2O2在60min内释放出氧气的体积。则下列说法正确的是___________。

a．pH越大，H2O2的分解速率越大

b．pH在9左右，H2O2的分解速率最大

c．6mL 30% H2O2分解最多释放出的氧气的体积为639mL

d. pH=5.50时，0～60min内，v(O2)=1.5mL

（3）溶液中H2O2的残留量可用一定浓度的酸性KMnO4溶液来测定，反应中MnO4－

被还原为Mn2＋，该反应的离子方程式为______________。

（4）科学工作者以Ir-Ru/Ti为阳极、ACFC为阴极，在酸性环境、不断通入空气的条件下直接电解水来制备H2O2。电解过程中，阳极区溶液的pH_ （填“增大”“不变”或“减小”），阴极产生H2O2的电极反应式为_______。若不通空气，则阴极得到的产物是_______ 。

（5）己知断裂1mol化学键所需的能量

143,H-O为463。则.

 

Answer 1

（17分）

（1）催化作用（或催化剂）（2分） 0.03（2分）

（2）bd（2分）

（3）5H2O2＋2MnO4－＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O（3分）

（4）减小（2分） O2＋2H＋＋2e－==H2O2（2分） H2（2分）

（5）－135（2分）

【解析】

试题分析：（1）反应的总方程式为2H2O2═2H2O+O2↑，所以Fe2+起到催化剂的作用；O元素由-1价升高至0价，所以对应关系为：O2 ~ 2e?，n（e?）=2×0.336L÷22.4L/mol=0.03mol。

（2）a、pH大于9.00时，反应速率又逐渐减小，错误；b、根据表中数据，pH在9左右，H2O2的分解速率最大，正确；c、60min后反应还可能继续进行，所以6mL 30%的H2O2分解最多释放出的氧气的体积可能大于639mL，错误；d、v(O2)=90mL÷60min=1.5mLmin-1，正确。

（3）MnO4?把H2O2氧化为O2，配平可得离子方程式为：5H2O2＋2MnO4－＋6H＋=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O

（4）阳极H2O失去电子生成的产物含H+，H+浓度增大，所以阳极区溶液的pH减小；阴极O2得电子产生H2O2，电极反应式为：O2＋2H＋＋2e－=H2O2；若不通空气，阴极上H+得电子，则阴极得到的产物是H2。

（5）根据各物质含有的共价键可得：?H=436kJ?mol?1+498kJ?mol?1—143kJ?mol?1—2×463kJ?mol?1=－135kJ?mol?1。

考点：本题考查催化剂、电子转移的计算、化学反应速率、电解原理及应用、?H的计算。