Question

【题目】纯过氧化氢是淡蓝色的黏稠液体，可与水以任意比混合，其水溶液俗称双氧水，为无色透明液体。实验室常用过氧化氢制取氧气，工业上过氧化氢是重要的氧化剂和还原剂，常用于消毒、杀菌、漂白等。某化学兴趣小组的同学围绕过氧化氢开展了调查研究与实验，请你参与其中一起完成下列学习任务：

（1）写出过氧化氢的电子式：_____。

（2）实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为____，当生成标准状况下1.12 L O2时，转移电子为___ mol。

（3）该兴趣小组的同学查阅资料后发现H2O2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱。请写出H2O2在水溶液中的电离方程式：___________。

（4）同学们用0.1000 mol·L－1的酸性高锰酸钾标准溶液滴定某试样中过氧化氢的含量。

①写出该反应的离子方程式____________。

②滴定到达终点的现象是____________。

③用移液管吸取25.00 mL试样置于锥形瓶中，重复滴定四次，每次消耗的酸性KMnO4标准溶液体积如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
体积(mL)	17.10	19.10	17.00	16.90

则试样中过氧化氢的浓度为____mol·L－1。

④若滴定前尖嘴中有气泡，滴定后消失，则测定结果____(填“偏低”、“偏高”或“不变”)。

（5）同学们发现向滴加了酚酞的NaOH溶液中加入H2O2后，溶液中红色消失。关于褪色原因：甲同学认为H2O2是二元弱酸，消耗了OH－使红色消失；乙同学认为H2O2具有漂白性使溶液褪色。请设计一个简单的实验方案来判断甲、乙两位同学的说法是否正确___________。

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O＋O2↑ 0.1 H2O2H＋＋HO2－、HO2－H＋＋O22－ 2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑ 锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内不褪色 0.1700 偏高 向褪色后的溶液中加入足量NaOH溶液，若变红，甲正确；若不变红，乙正确

【解析】

根据共价化合物的成键特点分析书写电子式；根据物质性质书写反应方程式及弱酸的电离方程式；根据滴定原理分析滴定现象、进行相关计算并进行误差分析；根据物质检验方法分析设计实验方案。

（1）过氧化氢是共价化合物，分子中形成的化学键是：氧原子和氢原子间形成极性共价键，氧原子和氧原子间形成非极性共价键，过氧化氢为共价化合物，据此书写电子式为：，故答案为：；

（2）实验室中用过氧化氢制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O＋O2↑ ，当生成标准状况下1.12LO2时，，生成1mol氧气电子转移2mole-，生成0.05mol氧气电子转移为0.1mol，故答案为：2H2O22H2O＋O2↑；0.1；

（3）H2O2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱，水溶液中分步电离，电离方程式为：H2O2HO2-+H+，HO2-H++O22-，故答案为：H2O2HO2-+H+，HO2-H++O22-；

（4）①酸性高锰酸钾将双氧水氧化生成氧气，本身被还原成锰离子，根据得失电子守恒配平离子方程式为：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2；

②高锰酸钾与双氧水恰好完全反应后，颜色褪去，所以滴定到达终点的现象是，锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内溶液不褪色，；

故答案为：2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2；锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内溶液不褪色；

③由于第二次数据误差过大，故舍去；其它三组的平均值为，根据反应2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2，n（H2O2）=2.5×n（MnO4-）=2.5×0.1000molL-1×0.017L，c（H2O2）=；

④滴定前尖嘴中有气泡，导致消耗的标准液偏大，测定结果偏高；故答案为：2MnO4－＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑；锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色，且30秒内不褪色； 0.1700；偏高；

（5）如是酸碱中和，可在褪色后再加入碱，观察溶液是否变红，若变红，则甲同学的观点正确；若未出现红色，则乙同学的观点正确，故答案为：在褪色后的溶液中，加入适量的NaOH溶液，若又出现红色，则甲同学的观点正确；若未出现红色，则乙同学的观点正确。