Question

9．過氧化氫有廣泛的用途．有“綠色氧化劑”美稱．
I．工業(yè)上用電解硫酸氫銨水溶液的方法制備過氧化氫，其流程如下：

（1）根據(jù)上述反應(yīng)原理，寫出電解硫酸氫銨溶液時陽極的電極反應(yīng)方程式2SO₄^2--2e^-=S₂O₈^2-．
（2）在以上流程圖中，采用減壓蒸餾的原因是雙氧水不穩(wěn)定，受熱容易分解，減小壓強，使液體的沸點降低．
II．（1）保存過氧化氫試劑瓶上最適合貼上的標(biāo)簽是B．（填序號）

（2）H₂O₂可用于消除采礦業(yè)膠液中的氰化物，如KCN；KCN+H₂O₂+H₂O=A+NH₃↑，生成物A的化學(xué)式是KHCO₃．
（3）某同學(xué)做實驗時，誤把H₂O₂溶液當(dāng)作酸與Fe₂O₃粉末混合，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生．
[提出問題]MnO₂可作為H₂O₂分解的催化劑，F(xiàn)e₂O₃是否也能作為H₂O₂分解的催化劑？
[猜想]Fe₂O₃能作為H₂O₂分解的催化劑．
[設(shè)計實驗驗證]
實驗一：取一定量的H₂O₂溶液于試管中，觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生，說明H₂O₂在常溫下能緩慢分解．
實驗二：在實驗一的試管中加入wgFe₂O₃粉末，有大量氣泡產(chǎn)生，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃，說明氧化鐵能加快氧氣的產(chǎn)生速率．
實驗三：待反應(yīng)結(jié)束后，將試管中的不溶物濾出，洗滌、干燥，稱量，固體質(zhì)量仍為wg，說明氧化鐵在反應(yīng)前后質(zhì)量沒有變化．
[結(jié)論]Fe₂O₃粉末可作為H₂O₂分解的催化劑．
[反思與評價]①有同學(xué)認(rèn)為，還需要再做一個實驗，以驗證反應(yīng)后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，才能證明上述結(jié)論正確．
②某同學(xué)做了以下對照試驗，測定用足量H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間，得到下表數(shù)據(jù)．通過分析數(shù)據(jù)，可得出結(jié)論相同條件下，二氧化錳的催化效果比氧化鐵好，其它條件相同時，雙氧水的濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快．

濃度 時間（min） 催化劑	30% H2O2溶液	15% H2O2溶液	5% H2O2溶液
加入WgMnO2	0.2	0.8	2.0
加入MgFe2O3	7.0	9.0	16.0

Answer 1

分析 Ⅰ（1）根據(jù)題中流程，電解硫酸氫銨水溶液得（NH₄）S₂O₈和氫氣，根據(jù)化合價升降可知，陽極的電極反應(yīng)為SO₄^2-被氧化成S₂O₈^2-；
（2）雙氧水不穩(wěn)定，受熱容易分解，所以要得到過氧化氫溶液，就要減小壓強，使液體的沸點降低；
Ⅱ（1）過氧化氫是具有強氧化性的試劑，據(jù)此貼標(biāo)簽；
（2）根據(jù)KCN+H₂O₂+H₂O=A+NH₃↑，利用元素守恒可知生成物A的化學(xué)式；
（3）實驗二：能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體應(yīng)為氧氣；
實驗三：催劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，但自身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都保持不變，據(jù)此答題；
[反思與評價]①實驗三證明了氧化鐵的質(zhì)量不變，但要證明氧化鐵是催化劑還要證明氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒有變；
②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，該對照試驗比較了不同催化劑以及同一種催化劑在雙氧水濃度不同時產(chǎn)生氧氣的快慢；

解答 解：Ⅰ（1）根據(jù)題中流程，電解硫酸氫銨水溶液得（NH₄）S₂O₈和氫氣，根據(jù)化合價升降可知，陽極的電極反應(yīng)為SO₄^2-被氧化成S₂O₈^2-，陽極的電極反應(yīng)方程式為2SO₄^2--2e^-=S₂O₈^2-，
故答案為：2SO₄^2--2e^-=S₂O₈^2-；
（2）雙氧水不穩(wěn)定，受熱容易分解，所以要得到過氧化氫溶液，就要減小壓強，使液體的沸點降低，
故答案為：雙氧水不穩(wěn)定，受熱容易分解，減小壓強，使液體的沸點降低；
Ⅱ（1）過氧化氫是具有強氧化性的試劑，
故選B；
（2）根據(jù)KCN+H₂O₂+H₂O=A+NH₃↑，利用元素守恒可知生成物A的化學(xué)式為KHCO₃，
故答案為：KHCO₃；
（3）實驗二：能使帶火星的木條復(fù)燃的氣體應(yīng)為氧氣，所以可以說明氧化鐵能加快氧氣的產(chǎn)生速率，
故答案為：氧化鐵能加快氧氣的產(chǎn)生速率；
實驗三：說明氧化鐵在反應(yīng)前后質(zhì)量沒有變化，
故答案為：氧化鐵在反應(yīng)前后質(zhì)量沒有變化；
[反思與評價]①實驗三證明了氧化鐵的質(zhì)量不變，但要證明氧化鐵是催化劑還要證明氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒有變，所以還需要做的實驗是反應(yīng)后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒有改變，
故答案為：反應(yīng)后氧化鐵的化學(xué)性質(zhì)沒有改變；
②根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可知，該對照試驗比較了不同催化劑以及同一種催化劑在雙氧水濃度不同時產(chǎn)生氧氣的快慢，根據(jù)數(shù)據(jù)得到的結(jié)論是相同條件下，二氧化錳的催化效果比氧化鐵好，其它條件相同時，雙氧水的濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快，
故答案為：相同條件下，二氧化錳的催化效果比氧化鐵好，其它條件相同時，雙氧水的濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速率越快．

點評 本題考查了電化學(xué)、實驗基本操作、實驗方案的設(shè)計和分析等知識，題目難度中等，試題涉及的知識點較多，充分考查了學(xué)生對所學(xué)知識的掌握情況．