(专用)2018年高考化学一轮复习微考点29过氧化氢的性质及其应用

微考点29 过氧化氢的性质及其应用
1．(2016·南通第二中学一诊)已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I－的溶液中，H2O2分解的机理为
H2O2＋I－===H2O＋IO－慢
H2O2＋IO－===H2O＋O2＋I－快
下列有关该反应的说法正确的是( )
A．反应速率与I－的浓度有关
B．IO－也是该反应的催化剂
C．反应活化能等于98 kJ·mol－1
D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2)
2．向H2O2溶液中加入适量稀硫酸酸化的硫酸亚铁溶液，依次观察到如下现象：①反应刚开始，仅有少量气泡产生；②反应片刻后，有大量气泡产生；③试管底部最终出现红褐色沉淀。

下列判断正确的是( )
A．①中仅发生一个反应
B．Fe3＋能催化H2O2的分解
C．反应过程中溶液pH不断减小
D．FeSO4与等物质的量的H2O2恰好反应
3．过氧化氢是一种绿色氧化剂、还原剂，工业上有多种方法制备H2O2。

(1)①研究表明，H2O2相当于二元弱酸，则它的一级电离方程式为______________________________________，已知常温下1 L的H2O2相当于48.3 mol，其K1≈1.67×10－12。

则该温度下H2O2中c(H＋)约为______________________，写出它与足量Ba(OH)2反应的化学方程式：___________________________________________________。

②乙基蒽醌法是制备过氧化氢最常用的方法，其主要过程可以用下图表示，写出此过程的总化学方程式：___________________________________________________________
________________________________________________________________________。

③空气阴极法制备H 2O 2是一种环境友好型、节能型制备方法，电解总方程式为3H 2O ＋3O 2=====催化剂3H 2O 2＋O 3，则阳极上电极反应式为__________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)氧也能与钾元素形成K 2O 、K 2O 2、KO 2、KO 3等氧化物，其中KO 2是一种比Na 2O 2效率高的供氧剂，写出它与CO 2反应的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

4．(2016·泰兴中学高三8月月考)过氧化氢俗名双氧水，医疗上利用它具有杀菌消毒作用来清洗伤口。

根据下列反应回答问题：
A ．Na 2O 2＋2HCl===2NaCl ＋H 2O 2
B ．Ag 2O ＋H 2O 2===2Ag ＋O 2↑＋H 2O
C ．2H 2O 2=====△2H 2O ＋O 2↑
D ．3H 2O 2＋Cr 2(SO 4)3＋10KOH===2K 2CrO 4＋3K 2SO 4＋8H 2O
(1)上述反应中，H 2O 2仅体现氧化性的反应是________(填序号，下同)，H 2O 2既体现氧化性又体现还原性的反应是__________。

(2)上述反应说明H 2O 2、Ag 2O 、K 2CrO 4的氧化性由强到弱的顺序是________________________________________________________________________。

(3)某酸性反应体系中发生的一个氧化还原的离子反应，反应物和生成物共六种微粒：O 2、MnO －4、H 2O 、Mn 2＋、H 2O 2、H ＋。

已知该反应中H 2O 2只发生了如下过程：H 2O 2→O 2。

①写出上述反应的离子方程式并配平：___________________________________
________________________________________________________________________。

②如果上述反应中有6.72 L(标准状况)气体生成，转移的电子为________ mol 。

(4)H 2O 2有时可作为矿业废液消毒剂，有“绿色氧化剂”的美称；如消除采矿业胶液中的氰化物(如KCN)，经以下反应：KCN ＋H 2O 2＋H 2O===A ＋NH 3↑，试指出生成物A 的化学式为______________。

5．过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等。

试回答下列问题：
(1)过氧化氢含有的化学键为______________________。

(2)Na 2O 2、K 2O 2以及BaO 2都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢溶液可取上
述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后经________操作即可制得，则上述最适合的过氧化物是__________。

(3)几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO3·Pb(OH)2为底色，但若空气中含H2S气体，铅白就会变黑，可以用H2O2将黑色物质氧化成颜色相近的PbSO4而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式：_______________________________________________________
________________________________________________________________________。

(4)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%～70%的过氧化氢溶液中，则该反应的化学方程式为__________________________________________________，过氧化氢比理论用量稍多，其目的是________________________________________。

反应温度最好控制在30～70 ℃，温度不宜过高，其主要原因是________________________________________。

(5)过氧化氢与碳酸钠的加合物 Na2CO3·x H2O2比较稳定，方便储存，可用于消毒、漂白，现称取100 g Na2CO3·x H2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为______________________。

答案精析
1．A [已知：①H 2O 2＋I －===H 2O ＋IO － 慢，②H 2O 2＋IO －===H 2O ＋O 2＋I － 快，过氧化氢分解
快慢取决于反应慢的①，I －是①的反应物之一，其浓度大小对反应不可能没有影响，例如，其浓度为0时反应不能发生，A 正确；将反应①＋②可得总化学方程式，反应的催化剂是I －，IO －是中间产物，B 错误；1 mol 过氧化氢分解的ΔH ＝－98 kJ·mol －1，ΔH 不是反应的
活化能，是生成物与反应物的能量差，C 错误；因为反应是在含少量I －的溶液中进行的，溶
液中水的浓度是常数，不能用其浓度变化表示反应速率，D 错误。

]
2．B
3．(1)①H 2O 2＋＋HO －2 9×10－6 mol·L －1
Ba(OH)2＋H 2O 2===2H 2O ＋BaO 2
②H 2＋O 2=====催化剂H 2O 2 ③2H 2O －2e －===H 2O 2＋2H ＋
(2)4KO 2＋2CO 2===2K 2CO 3＋3O 2
解析 (1)①根据H 2O 2
H ＋＋HO －2，计算K ＝c H ＋·c HO －2c H 2O 2，c (H ＋)＝ 1.67×10 －12×48.3 mol·L －1＝9×10－6 mol·L －1，过氧化氢相当于二元弱酸，所以和氢氧化钡反应的化学方程式为Ba(OH)2＋H 2O 2===2H 2O ＋BaO 2；②由图可以看出，反应过程中
的有机物为催化剂，H 2＋O 2=====催化剂H 2O 2；③水在阳极上发生氧化反应生成H 2O 2：2H 2O －2e －===H 2O 2
＋2H ＋。

(2)因为KO 2可以作供氧剂，故与二氧化碳反应生成碳酸钾和氧气，化学方程式为4KO 2＋2CO 2===2K 2CO 3＋3O 2。

4．(1)D C
(2)Ag 2O>H 2O 2>K 2CrO 4
(3)①2MnO －4＋5H 2O 2＋6H ＋===2Mn 2＋＋5O 2↑＋8H 2O
②0.6
(4)KHCO 3
解析 (1)A 中各元素在反应前后没有化合价的变化，是非氧化还原反应；B 反应中，双氧水中氧元素失电子化合价升高作还原剂，体现还原性；C 反应中，双氧水中的氧元素既有化合价的升高又有化合价的降低，既体现氧化性又体现还原性；D 反应中，双氧水中氧元素得电子化合价降低作氧化剂。

(2)反应Ag 2O ＋H 2O 2===2Ag ＋O 2↑＋H 2O 中，氧化银作氧化剂，双氧水作还原剂，则氧化性Ag 2O ＞H 2O 2，反应3H 2O 2＋Cr 2(SO 4)3＋10KOH===2K 2CrO 4＋3K 2SO 4＋8H 2O 中，双氧水作氧化剂，铬酸钾作氧化产物，则氧化性H 2O 2＞K 2CrO 4，故氧化性顺序为Ag 2O ＞H 2O 2＞K 2CrO 4。

(3)①H 2O 2只发生了H 2O 2→O 2的变化体现了双氧水的还原性，作还原剂，所以高锰酸钾作氧化剂，还原产物是锰离子，离子方程式为2MnO －4＋5H 2O 2＋6H ＋===2Mn 2＋＋5O 2↑＋
8H 2O ；②双氧水中－1价的氧变为氧气中的0价，当生成6.72 L(标准状况)即0.3 mol 氧气时，则失电子数目为0.3 mol×2×(1－0)＝0.6 mol 。

(4)反应KCN ＋H 2O 2＋H 2O===A ＋NH 3↑遵循原子守恒，A 为KHCO 3。

5．(1)极性键、非极性键
(2)过滤 BaO 2
(3)2PbCO 3·Pb(OH)2＋3H 2S===3PbS ＋2CO 2＋4H 2O
(4)Ca(OH)2＋2HCHO ＋2H 2O 2===Ca(HCOO)2＋4H 2O 使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度 防止H 2O 2分解和甲醛挥发
(5)Na 2CO 3·1.5H 2O 2
解析 (2)经过滤操作，得到的是沉淀，生成硫酸钡，所以用BaO 2。

(3)黑色物质为硫化铅，故铅白在空气中变黑的化学方程式：2PbCO 3·Pb(OH)2＋3H 2S===3PbS ＋2CO 2＋4H 2O 。

(5)根据
图像列出关系式：100106＋34x ＝67.6106
，解得：x ＝1.5，组成为Na 2CO 3·1.5H 2O 2。