Question

過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑，常用于消毒、殺菌、漂白等．某化學興趣小組同學圍繞著過氧化氫開展了調查研究與實驗．
Ⅰ．調查
（1）通過查閱資料，發(fā)現(xiàn)過氧化氫的沸點為152.1℃，而相對分子質量相同的硫化氫的沸點為-60.4℃，造成兩者沸點差異大的主要原因是

過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵，而H₂S不能形成氫鍵

；
（2）資料顯示，過氧化氫制備目前最常用的是乙基蒽醌法，其主要過程可以用如圖所示，寫出此過程的總反應方程式是

H₂+O₂

催化劑  .

H₂O₂

．
Ⅱ．不穩(wěn)定性實驗研究
（3）為了探究溫度、催化劑等外界條件對H₂O₂的分解速率的影響，某興趣小組同學設計了如下三組實驗，部分實驗數(shù)據(jù)已經填在下面表中．

實驗編號	T/℃	H2O2初始濃度/ mol?L-1	FeCl3初始濃度/ mol?L-1
Ⅰ	20	1.0	0
Ⅱ	50	1.0	0
Ⅲ	50	1.0	0.1

①實驗Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響，則實驗Ⅰ中FeCl₃初始濃度應為

0

mol?L^-1，實驗Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響，則實驗Ⅲ中H₂O₂初始濃度應為

1.0

mol?L^-1．
②三組實驗中分解速率最快的是

Ⅲ

（填編號）．
Ⅲ．過氧化氫含量的實驗測定
興趣小組同學用0.1000mol?L^-1酸性高錳酸鉀標準溶液滴定試樣中過氧化氫的含量，反應原理為：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂
（4）滴定到達終點的現(xiàn)象是

錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內溶液不褪色

．
（5）用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中，重復滴定四次，每次消耗的 KMnO₄標準溶液體積如下表所示：

	第一次	第二次	第三次	第四次
體積（mL）	17.10	18.10	18.00	17.90

計算試樣中過氧化氫的濃度為

0.1800

mol?L^-1．
（6）若滴定前尖嘴中有氣泡，滴定后消失，則測定結果

偏高

 （“偏高”或“偏低”或“不變”）．

Answer 1

分析：（1）過氧化氫分子間存在分子間氫鍵；
（2）乙基蒽醌作催化劑，氫氣和氧氣反應生成雙氧水；
（3）①研究溫度對分解速率的影響，實驗Ⅰ、Ⅱ濃度應該相等；②研究催化劑對分解速率的影響，Ⅱ、Ⅲ中H₂O₂初始濃度相等；
（4）滴定前雙氧水溶液顏色是無色，終點時高錳酸鉀稍過量，溶液呈淺紫色；
（5）第一次滴定體積和其它三次差距過大，應該舍去，求出第二、三、四三次的平均值，根據(jù)反應求出過氧化氫的濃度；
（6）滴定前有氣泡，消耗的高錳酸鉀偏多，測定結果偏高．

解答：解：（1）由于過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵，而H₂S不能形成氫鍵，所以兩者沸點差異，
故答案為：過氧化氫分子間可以形成分子間氫鍵，而H₂S不能形成氫鍵；
（2）通過圖示可知，用乙基蒽醌作催化劑制取雙氧水，反應為：H₂+O₂

催化劑  .

 H₂O₂，故答案為：H₂+O₂

催化劑  .

H₂O₂；
（3）①實驗Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響，則實驗Ⅰ中FeCl₃初始濃度應和Ⅱ的濃度相等；實驗Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響，則實驗Ⅲ中H₂O₂初始濃度應和Ⅲ濃度相等，故答案為：0；1.0；
②溫度越高，濃度越大，反應速率越快，故Ⅲ分解速度最快，故答案為：Ⅲ；
（4）滴定到達終點的現(xiàn)象是，錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內溶液不褪色，
故答案為：錐形瓶內溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內溶液不褪色；
（5）由于第一次數(shù)據(jù)誤差過大，故舍去；其它三組的平均值為 18.00ml，根據(jù)反應2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂，n（H₂O₂）=2.5×n（MnO₄^-）=2.5×0.1000mol?L^-1×0.018L，c（H₂O₂）=

2.5×0.1×0，018

0.025

=0.1800 mol/L，故答案為：0.1800；
（6）滴定前尖嘴中有氣泡，導致消耗的標準液偏大，測定結果偏高，故答案為：偏高．

點評：本題考查中和滴定、氫鍵的影響、濃度溫度對平衡影響等知識，涉及內容較多，做題是建議耐心分析．