Question

（2010?潮州二模）過氧化氫是重要的氧化劑、還原劑，其水溶液又稱雙氧水，常用作消毒、殺菌、漂白等．某化學(xué)興趣小組取一定量的過氧化氫溶液，準(zhǔn)確測(cè)定過氧化氫的含量，并探究過氧化氫的性質(zhì)、用途．
Ⅰ．測(cè)定過氧化氫的含量
（1）移取10.00mL密度為ρ g/mL的過氧化氫溶液至250mL 容量瓶中，加水稀釋至刻度，搖勻．移取稀釋后的過氧化氫溶液25.00mL至錐形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸餾水稀釋，作被測(cè)試樣．
（2）用高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定被測(cè)試樣，其反應(yīng)的離子方程式如下：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，重復(fù)滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄標(biāo)準(zhǔn)溶液V mL，則原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為

17Cv

200ρ

．
（3）若滴定前滴定管尖嘴中有氣泡，滴定后氣泡消失，則測(cè)定結(jié)果

偏高

（填“偏高”或“偏低”或“不變”）．
Ⅱ．探究過氧化氫的性質(zhì)
（4）該化學(xué)興趣小組根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)條件設(shè)計(jì)了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別驗(yàn)證過氧化氫的氧化性和不穩(wěn)定性．（實(shí)驗(yàn)試劑只有：過氧化氫溶液、稀硫酸、碘化鉀淀粉溶液、飽和硫化氫溶液，實(shí)驗(yàn)儀器及用品可自選．）請(qǐng)?zhí)顚懰麄兊膶?shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的表中空白：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
驗(yàn)證氧化性	取適量碘化鉀淀粉溶液、稀硫酸于試管中，滴入過氧化氫溶液．（或：取適量飽和硫化氫溶液于試管中，滴入過氧化氫溶液．）	溶液變藍(lán)色 ． （或： 產(chǎn)生淡黃色沉淀或溶液變渾濁  ）
驗(yàn)證熱不穩(wěn)定性	取適量過氧化氫溶液于試管中， 稍微加熱 用帶火星的木條檢驗(yàn) ．	產(chǎn)生氣泡，帶火星的木條復(fù)燃．

Ⅲ．用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷電路板金屬粉末中的銅
（5）印刷電路板金屬粉末中的Cu在H₂SO₄與H₂O₂溶液中反應(yīng)生成Cu²⁺和H₂O的離子方程式為

Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O

．
（6）控制其他條件相同，印刷電路板的Cu用10%H₂O₂和3.0mol/L H₂SO₄的混合溶液處理，測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率如下表：

溫度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
銅平均溶解速率 （×10-3mol?L-1?min-1）	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，其主要原因是

溫度升高，H₂O₂分解速率加快

．

Answer 1

分析：I．（2）根據(jù)方程式中，高錳酸鉀和雙氧水之間的關(guān)系式計(jì)算25mL雙氧水中雙氧水的質(zhì)量，從而得出250mL雙氧水溶液中雙氧水的質(zhì)量，根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可；
（3）滴定管尖嘴處有氣泡，使得標(biāo)準(zhǔn)液的消耗體積變大；
II．（4）如果雙氧水能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色，則證明雙氧水有氧化性；如果將雙氧水加熱產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的物質(zhì)，則證明雙氧水不穩(wěn)定；
Ⅲ．（5）酸性環(huán)境下雙氧水具有氧化性，能將金屬銅氧化；
（6）根據(jù)圖示信息，當(dāng)溫度升高時(shí)反應(yīng)速率加快來回答．

解答：解：I．（2）設(shè)25mL雙氧水溶液中含有雙氧水的質(zhì)量是x，
5H₂O₂+6HCl+2KMnO₄=2MnCl₂+2KCl+5O₂↑+8H₂O
170g       2mol  
x          10^-3cVmol

170g

x

=

2mol

10-3cVmol

x=0.085 cVg
則250mL雙氧水溶液中雙氧水的質(zhì)量是0.85 cVg，雙氧水溶液的質(zhì)量為10ρ g，所以其質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.85 cVg

10ρg

=

17Cv

200ρ

，故答案為：

17Cv

200ρ

； （3）由于氣泡的體積計(jì)入了標(biāo)準(zhǔn)液消耗的體積，使得標(biāo)準(zhǔn)液體積比實(shí)際體積增大，測(cè)定結(jié)果偏高，故答案為：偏高；
II．（4）如果雙氧水能使淀粉碘化鉀溶液變藍(lán)色，則說明雙氧水氧化碘離子生成碘單質(zhì)，碘遇淀粉變藍(lán)色，所以能證明雙氧水有氧化性（雙氧水能將硫化氫氧化產(chǎn)生淡黃色沉淀或溶液變渾濁）；
如果將雙氧水加熱產(chǎn)生能使帶火星的木條復(fù)燃的物質(zhì)，則說明雙氧水分解生成氧氣，所以能證明雙氧水不穩(wěn)定，故答案為：

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)方法	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
驗(yàn)證氧化性		溶液變藍(lán)色．（或：產(chǎn)生淡黃色沉淀或溶液變渾濁．）
驗(yàn)證不穩(wěn)定性	稍微加熱，用帶火星的木條檢驗(yàn)．

Ⅲ．（5）金屬銅在酸性環(huán)境下和雙氧水的反應(yīng)為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，故答案為：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O； （6）根據(jù)測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率的數(shù)據(jù)，會(huì)發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，銅的平均溶解速率，當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，因?yàn)殡p氧水受熱易分解，導(dǎo)致金屬銅的反應(yīng)速率減慢，故答案為：溫度升高，H₂O₂分解速率加快．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和探究，明確物質(zhì)的性質(zhì)是解本題的關(guān)鍵，知道碘遇淀粉變藍(lán)色、氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃分別是碘和氧氣的特征現(xiàn)象，難度中等．