微专题24 H2O2性质“四重性”探究及应用-备战2022年高考化学考点微专题(解析版).doc
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1、微专题24 H2O2性质“四重性”探究及应用1过氧化氢(1)结构 (2)化学式:H2O2(3)电子式:(4)结构式:HOOHH、O原子个数比为11,H2O2是既含极性键,又含非极性键的共价化合物。(5)物理性质水溶液为无色透明液体,溶于水、醇、乙醚,不溶于苯、石油醚。纯过氧化氢是淡蓝色的粘稠液体,熔点-0.43 °C,沸点150.2 °C,纯的过氧化氢其分子构型会改变,所以熔沸点也会发生变化。凝固点时固体密度为1.71g/,密度随温度升高而减小。它的缔合程度比HO大,所以它的介电常数和沸点比水高。纯过氧化氢比较稳定,加热到153 °C便猛烈的分解为水和氧气,值得注
2、意的是,过氧化氢中不存在分子间氢键。(6)化学性质.不稳定性:2H2O22H2OO2。加热、光照或加催化剂都能使分解加快,因此H2O2应保存在棕色瓶中并放置在阴凉处。.弱还原性:遇强氧化剂时,显还原性, H2O2中1价的氧遇强氧化剂可失去电子转化成0价氧而被氧化。2KMnO45H2O23H2SO4=K2SO42MnSO45O28H2O.强氧化性:遇较强还原剂时,显氧化性。在工业上用10%的H2O2漂白羽毛及丝织品,在医疗上用3%的H2O2做为消毒杀菌剂;氧化Fe2、SO等还原性物质:H2O22Fe22H=2Fe32H2O,H2O2Na2SO3=Na2SO4H2O;使湿润的淀粉KI试
3、纸变蓝:H2O22I2H=I22H2O.弱酸性:相当于二元弱酸过氧化氢是一种极弱的酸:H2O2H+HO(Ka=2.4×10-12);HOH+ + O【专题精练】1过氧化氢(H2O2)俗称双氧水,其分子结构如图所示。医疗上常用3%的双氧水进行伤口或中耳炎消毒。过氧化氢能与SO2反应生成H2SO4下列有关过氧化氢的说法中错误的是()AH2O2的结构式为HOOHB过氧化氢与SO2的化合反应,不是氧化还原反应CH2O2为既含有极性键又含有非极性键的共价化合物D过氧化氢与SO2反应的离子方程式为SO2+H2O2=2H+SO42-【答案】B【解析】A. H2O2的结构式为HOOH,故A正确;B.
4、 SO2中S为4价,H2SO4中的S是6价,H2O2中,O为1价,产物H2SO4中O为2价,SO2被H2O2氧化,化合价发生了变化,是氧化还原反应,故B错误;C. H2O2是共价化合物,其中HO是极性键,OO是非极性键,故C正确;D. H2SO4是强电解质,所以离子方程式:SO2+H2O2=2H+SO42-,故D正确;故答案为:B。2为探究过氧化氢分解反应快慢的影响因素,某学习小组设计了下列实验:实验实验实验下列说法不正确的是A对比实验和,可研究催化剂对化学反应快慢的影响B对比实验和,可研究升温对过氧化氢分解反应快慢的影响C综合实验和,可得出过氧化氢分解制氧气的最佳反应条件D综合实验、和,可得
5、出5%的过氧化氢溶液最适合用于分解制氧气【答案】D【解析】A对比实验和,双氧水的体积及质量分数相同,区别为是否放入二氧化锰,因此可探究常温下,MnO2对反应快慢的影响,A正确;B对比实验和,双氧水的体积及质量分数相同,区别是反应时的温度不同,故可研究常温和加热对反应快慢的影响,B正确;C对比实验和,双氧水体积及质量分数相同,但反应条件不同,放入了二氧化锰,升高了温度,所以可研究MnO2和温度变化对反应快慢的影响,C正确;D对比实验、和,整个过程双氧水的质量分数均未改变,因此无法知道溶质质量分数为多少时最适合制取氧气,D错误;故选D。3100时,在不同金属离子存在下,过氧化氢经过24h的分解率如
6、下表所示:离子加入量(mg·L1)分解率/%离子加入量(mg·L1)分解率/%无2Fe21.015Al3102Cu20.186Zn21010Cr30.196下列有关说法正确的是A能使过氧化氢分解反应活化能降低最多的离子是Al3B催化剂可以使平衡移动,提高过氧化氢的分解率C若向过氧化氢中加入水,过氧化氢的分解速率加快D用等量H2O2制O2时,与自身分解相比,加入足量酸性KMnO4溶液可得到更多O2【答案】D【解析】A根据表格数据可知,相同时间内,加入Cr3+的量最少,而过氧化氢的分解率最大,即该时段内加入Cr3+的反应速率最快,活化能降低最多,故A错误;B催化剂不能改变反应的
7、平衡,只能改变反应速率,故B错误;C加水会使过氧化氢的浓度减小,分解速率减慢,故C错误;D过氧化氢分解产生氧气时发生自身的氧化还原反应,有一半氧被还原,而利用足量酸性KMnO4溶液和过氧化氢反应制取氧气时,过氧化氢中的氧元素几乎全部被氧化(考虑到有部分过氧化氢分解),产生的氧气更多,故D正确;综上所述答案为D。4以下四个反应均有过氧化氢参与(未配平),请填写下列空格ANa2O2+HClH2O2+NaCl BAg2O+H2O2Ag+O2+H2OCH2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K2SO4+H2O DH2O2H2O+O2(1)过氧化氢仅体现氧化性的反应是_(2)过氧化氢既体现氧化
8、性又体现还原性的反应是_(3)过氧化氢体现弱酸性的反应是_,其理由是_。【答案】(1)C (2) D (3) A 元素化合价没有发生变化,符合复分解反应中强酸制弱酸的原则。 【解析】【分析】(1)H2O2仅体现氧化性,说明该反应中H2O2中只有元素化合价降低;(2)H2O2既体现氧化性又体现还原性说明过氧化氢中既有元素得电子又有元素失电子,即既有元素化合价升高又有元素化合价降低;(3)H2O2体现弱酸性说明该反应中没有元素化合价升降且体现强酸制取弱酸的原理。【解析】(1)H2O2仅体现氧化性,说明该反应中H2O2只有元素化合价降低而作氧化剂,H2O2+Cr2(SO4)3+KOHK2CrO4+K
9、2SO4+H2O中,过氧化氢中O元素化合价由-1价变为-2价、Cr元素化合价由+3价变为+6价,所以双氧水仅体现氧化性,是氧化剂,故选C; (2)H2O2既体现氧化性又体现还原性说明过氧化氢中既有元素得电子又有元素失电子,即既有元素化合价升高又有元素化合价降低,H2O2 H2O+O2中O元素化合价部分由-1价降至-2价、部分由-1价升至0价,所以双氧水既体现氧化性又体现还原性,故选D;(3)H2O2体现弱酸性说明该反应中没有元素化合价升降且体现强酸制取弱酸的原理,Na2O2+HCl H2O2+NaCl中各元素化合价不变,不属于氧化还原反应,HCl是强酸,符合强酸制取弱酸的原理,过氧化氢可以看作
10、弱酸,故答案为A;元素化合价没有发生变化,符合复分解反应中强酸制弱酸的原则。5过氧化物是一类非常重要的化合物,从人们制得第一种过氧化物距今已有200多年的历史了,在众多的过氧化物中过氧化氢迄今为止仍然得到广泛的应用。(1)与H2O2具有相同的电子总数的双原子分子有_(写两种);(2)若从海水中提取碘,需将碘化物变成单质碘。写出在酸性条件下H2O2氧化I-离子的离子方程式_;(3)Na2O2、K2O2、CaO2和BaO2都能与酸作用生成H2O2,目前实验室制取H2O2可通过上述某种过氧化物与适量的稀H2SO4作用并过滤后获得,其中最适合的过氧化物是_(填化学式);(4)纯H2O2可用作火箭燃料的
11、氧化剂,已知0.4mol液态肼(N2H4)与足量的液态H2O2反应,生成N2(g)和H2O(g),放出256.6kJ的热量,则该反应的热化学方程式是_。【答案】(1)HCl、F2 (2) H2O22I-2H+= I22H2O (3) BaO2 (4) N2H4(l)2H2O2(l) = N2(g)4H2O(g) H=-641.5kJ·mol-1 【解析】(1)与H2O2具有相同的电子总数的双原子分子有HCl、F2;(2)酸性条件下H2O2氧化I离子的离子方程式为H2O22I-2H+= I22H2O;(3)实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,
12、说明生成了硫酸钡沉淀,所以选用BaO2 ;(4)0.4mol液态肼和足量H2O2反应,生成氮气和水蒸气,放出256.65kJ的热量,1mol液态肼与足量液态双氧水反应时放出的热量641.625kJ,则热化学方程式为:N2H4(l)+2H2O2(l)N2(g)+4H2O(g)H=-641.625 kJmol-1。6H2O2是在医疗、化工方面应用广泛的化学试剂。 Na2O2、CaO2以及BaO2都可与酸发生复分解反应生成过氧化氢。实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用,过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液,则应选择的过氧化物是_;发生反应的化学方程式为:_。 双氧水可消除采矿业废液中的氰化物(如
13、KCN,其中N为3价),反应的化学方程式为:KCN + H2O2 + H2O=A + NH3 生成物A的化学式为_。 在标准状况下有0.448 L氨气生成,则转移的电子数为_。 H2O2中氧元素的化合价处于中间价,既有氧化性又有还原性。酸化的H2O2溶液中滴入KI淀粉溶液,溶液变蓝,发生反应的离子方程式为_。向NaClO溶液中滴入H2O2,可产生O2,发生反应的离子方程式为:_。 用酸性KMnO4溶液滴定法可测定双氧水中H2O2的含量,有两位同学分别用以下化学方程式表示其中的反应原理: 5H2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4=2MnSO4 + K2SO4 + 5O2 + 8H2O 3H
14、2O2 + 2KMnO4 + 3H2SO4=2MnSO4 + K2SO4 + 4O2 + 6H2O你认为其中错误的是_(若认为没有,本小题的两个空可以不填),简述理由_。【答案】 BaO2 BaO2 + H2SO4=BaSO4 + H2O2 KHCO3 2.408×1022 H2O2 + 2H+ + 2I=2H2O + I2 H2O2 + ClO=Cl + H2O + O2 该反应实质是H2O2被氧化,该反应体系中2价氧元素不能被氧化【解析】(1)Na2O2、CaO2以及BaO2都可与稀硫酸发生复分解反应生成过氧化氢,而生成的另一种物质为硫酸盐,且只有硫酸钡是难溶于水,所以选择的过氧
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