高三化学过氧化氢的性质归纳和例题分析

一、过氧化氢性质归纳
1、物理性质
通常情况下，过氧化氢是一种无色粘稠液体，俗称双氧水，呈弱酸性。

实验室使用的是30%的双氧水溶液，食品级的是35%的双氧水溶液，消毒用的是3%的双氧水溶液。

2、化学性质
H2O2中O呈-1价，属于0价和-2价之间的中间价态，H2O2表现为既有氧化性又有还原性，遇到强氧化剂时呈现还原性，遇到强还原剂时呈现氧化性，并以氧化性为主。

(1)氧化性：H2O2做氧化剂时，其还原产物为H2O，不会引入新的杂质，这是H2O2被称为环保型氧化剂的原因。

如：
H2O2+SO2=H2SO4
2FeSO4+ H2O2+H2SO4=Fe2(SO4)3+2 H2O;
2FeCl2+ H2O2+2HCl=2FeCl3+2 H2O ，
因为H2O2具有的强氧化性，也可以用作漂白剂和消毒杀菌剂。

(2)还原性：H2O2做还原剂时，其氧化产物为O2 ，如：
2KMnO4+5 H2O2+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+5 O2↑+8H2O ；
2KMnO4+3 H2O2=2MnO2↓+2KOH+3O2↑+2H2O ；
2KMnO4+ H2O2+2KOH= 2K2MnO4+ O2↑+2H2O ；
H2O2 + Cl2 = 2HCl+O2↑；
(3)不稳定性：
2 H2O 2 2 H2O2+O2 ,
实验室常用此反应制取氧气。

(4)弱酸性：过氧化氢呈弱酸性，相当于二元弱酸，电离方程式：H2O 2H+ +HO-
2, HO-
2
H+ + O-2
2
；
过氧化氢与氢氧化钾溶液反应的化学方程式有以下情况：
H2O2+KOH=KHO2+H2O ，
KHO2 + KOH= K2O2+H2O ,
H2O2+2KOH=K2O2+2H2O ,
二、过氧化氢例题分析
例1.过氧化氢的沸点比水高，但受热容易分解。

某试剂厂先制得7%~8%的过氧化氢溶液，再浓缩成30%溶液时，可采用的适宜方法是（）
A.常压蒸馏
B.减压蒸馏
C.加生石灰常压蒸馏
D.加压蒸馏
解题思路：相互混溶的液体被加热时，沸点低的液体先被蒸发出来。

液体的沸点受压强影响，外界压强越大，液体的沸点越高；外界压强越小，液体沸点越低。

为了使液体在高温下沸腾（提高沸点），通常给液体加压，为了在空气稀薄的高山上煮熟食物，采用高压锅来蒸煮食物。

为了使液体在低温下沸腾（降低沸点），通常给液体减压，用加热法分离液体时，为了避免混合液体中部分液体的受热分解，采用减压分馏
或减压蒸馏的方法分离液体。

解析：根据过氧化氢的沸点比水高，过氧化氢的水溶液被加热水先被蒸发出来，溶液就可以被浓缩。

但是过氧化氢受热容易分解，导致采用通常的加热方法蒸发水浓缩溶液成为不可能的事情。

既要蒸发水又要混合液受热温度降低，只能借助于外界压强的减小来降低水的沸点来完成，所以本题选择B选项。

例2. 相互混溶的液体被加热时，沸点低的液体先被蒸发出来。

双氧水（H2O2）和水都是极弱电解质，但H2O2比H2O更显酸性。

①若把H2O2看成是二元弱酸，请写出它在水中的电离方程式：
②鉴于H2O2显弱酸性，它能同强碱作用形成正盐，在一定条件下也可形成酸式盐。

请写出H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式：
③水电离生成H3O+和OH-叫做水的自偶电离。

同水一样，H2O2也有极弱的自偶电离，其自偶电离的方程式为：
解析：①多元弱酸分步电离，酸分子中的氢原子分步被以氢离子的形式电离出来。

H2O2H+ + HO-
2, HO-
2
H+ + O-2
2
；
从电离的结果来看，H2O2被看成是二元弱酸时，有酸式酸根离子HO-
2和酸根离子O-2
2。

②H2O2被看成是二元弱酸时，酸根离子为O-2
2
，与Ba(OH)2作用形成正盐的化学式为BaO2。

H2O2与Ba(OH)2作用形成正盐的化学方程式：H2O2 +Ba(OH)2 = BaO2 +2 H2O 。

③水电离生成H3O+和OH-叫做水的自偶电离，电离方程式为：H2O + H2O H3O+ + OH- ,书写该电离方程式时的关键是其中一个水分子与水电离出来的氢离子结合成水合氢离子。

同水一样，H2O2也有极弱的自偶电离，电离书写式的关键是其中一个双氧水分子与双氧水电离出来的一个氢离子结合成双氧水合氢离子：
H2O2 + H2O2H3O+
2+ HO-
2。

例3. (1)将H2O2溶液滴入含有酚酞的NaOH溶液中，红色消失。

甲同学认为这是由于H2O2是二元弱酸
(H2O2H++ HO-
2
)，消耗了OH-，而是红色褪去。

乙同学认为H2O2具有了强氧化性，将酚酞氧化，红色消失。

试设计一个试验论证甲乙两位同学的解释中谁正确。

(2)甲同学的品红溶液中通入一种气体后，品红褪色。

乙同学设计了一个很简便的实验便知甲同学通入的是Cl2还是SO2，他的实验方案是
解析：（1）将上述溶液（红色消失后的溶液）取少量加入一支洁净的试管中，在试管中滴入氢氧化钠溶液，如果再出现红色，则为H2O2酸性所致，甲同学的见解正确；如果不再出现红色，则为酚酞被H2O2氧化所致，乙同学的见解正确。

（2）将上述溶液（品红褪色后的溶液）取少量加入一支洁净的试管中，给试管加热，如果再出现红色，则通入的是二氧化硫；如果不再出现红色，则通入的是氯气。

（二氧化硫使品红溶液褪色的原理是发生化合反应，生成不稳定的无色化合物，无色化合物受热分解又出现原来的红色。

氯气使品红溶液褪色发生的是氧化还原反应，这种漂白是永久漂白，该无色化合物即便再加热也不会出现原来的红色。

）
例4.过氧化氢俗名双氧水，医疗上可做外科消毒剂。

①向含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的性。

②把双氧水加入酸化的KMnO4溶液中，溶液的紫红色消失，此时双氧水表现出性，反应的离子方程式为
③久置的油画，白色部分（PbSO4）常会变黑（PbS），用双氧水揩擦恢复原貌，这是利用了双氧水的
性，反应的化学方程式为
解析：①双氧水的酸性很弱，它与氢氧化钠反应生成的正盐（Na2O2）水解生成强碱性，不会使酚酞褪色，所以含有酚酞的NaOH溶液中滴加双氧水，溶液由红色褪至无色，主要原因是双氧水的强氧化性所致。

②双氧水加入酸化的KMnO4溶液中，溶液的紫红色消失，此时双氧水表现出还原性，反应的离子方程式为2MnO4- +6H+ +5H2O2 =2Mn2+ +5O2↑+8H2O
③久置的油画，白色部分（PbSO4）常会变黑（PbS），用双氧水揩擦恢复原貌，这是利用了双氧水的强氧化性，反应的化学方程式为PbS +4 H2O2 = PbSO4 +4 H2O
例5．使用劣质香粉，在脸上有时会出现一些斑点。

因为劣质香粉里含有铅白[2PbCO3•Pb(OH)2],与皮肤中的硫化物产生黑色的硫化铅的缘故。

除去这种黑色斑点的主要方法是选用适宜的氧化剂将其氧化为难溶于水和酸的白色化合物。

供选用的氧化剂有：①漂白粉，②高锰酸钾，③H2O2(双氧水)。

试回答：
（1）应选用何种氧化剂去掉PbS ，理由是。

（2）去掉PbS时可能的化学方程式是。

解析：（1）选用浓度适宜的H2O2溶液。

理由：H2O2(双氧水)是绿色环保型氧化剂，它在氧化PbS为PbSO4时本身被还原产物为水，不会产生其他杂质。

（2）PbS被氧化为难溶于水和酸的白色化合物应该是PbSO4。

去掉PbS时可能的化学方程式是：PbS +4 H2O2 = PbSO4 +4 H2O。