Question

【題目】過氧化氫（H2O2）是淡藍色的黏稠液體，水溶液為無色透明液體，俗稱雙氧水，可以看作二元弱酸。

（1）H2O2在水中的電離方程式是__________________。

（2）H2O2常被稱為“綠色”氧化劑的原因是____________________。

（3）向1 mol/L FeCl2溶液中滴加30%雙氧水，除觀察到雙氧水分解產生的大量無色氣泡外，還觀察到淺綠色溶液逐漸變為紅褐色，并測得其pH由反應前的3.69變為1.84。實驗證明所得液體屬于膠體，其方法是；_______，上述Fe2+被氧化成紅褐色膠體的離子方程式是___________________。

（4）如圖是一種用電解原理來制備H2O2，并用產生的H2O2處理廢氨水的裝置。

為了不影響H2O2的產量，需要向廢氨水中加入適量HNO3調節溶液的pH約為5，則所得溶液中c（NH4+）__________c（NO3-）（填“＞”、“＜”或“=”）。

Ir-Ru惰性電極吸附O2生成H2O2，其電極反應式是___________________。

理論上電路中每轉移3 mol e-，最多可以處理廢氨水中溶質（以NH3計）的質量是_________g。

Answer 1

【答案】（1）H2O2H++HO2-、HO2-H++O22-（2分）

（2）其還原產物是H2O，對環境無污染（2分）（3）丁達爾效應（1分）

2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe（OH）3（膠體）+4H+（2分）

（4）<（1分）②O2+2H++2e-=H2O2（2分）③17（2分）

【解析】

試題分析：（1）H2O2是二元弱酸，在水中的電離方程式為H2O2H+ + HO2-、HO2-H+ + O22-。

（2）雙氧水的還原產物是H2O，對環境無污染，因此H2O2常被稱為“綠色”氧化劑；

（3）膠體具有丁達爾效應，可以用丁達爾效應。根據電子得失守恒和原子守恒可知Fe2+被氧化成紅褐色膠體的離子方程式是2Fe2++H2O2+4H2O = 2Fe（OH）3（膠體）+4H+；

（4）①向廢氨水中加入適量硝酸調節溶液的pH約為5，根據電荷守恒，c（H＋）+c（NH4＋ ）=c（OH－）+c（NO3-）,則所得廢氨水溶液中c（NH4+）＜c（NO3-）。

②Ir-Ru惰性電極有吸附O2作用，氧氣得電子在酸性介質中生成H2O2 ，則該電極上的反應為O2+2H++2e-=H2O2。

③右端電極處發生的反應有O2+2H++2e-=H2O2、3H2O2+2NH3H2O =N2+8H2O所以理論上電路中每轉移3mol電子，生成1.5molH2O2，最多可以處理NH3·H2O的物質的量為1mol，氨氣質量是17g。