Question

（2010?潮州二模）过氧化氢是重要的氧化剂、还原剂，其水溶液又称双氧水，常用作消毒、杀菌、漂白等．某化学兴趣小组取一定量的过氧化氢溶液，准确测定过氧化氢的含量，并探究过氧化氢的性质、用途．
Ⅰ．测定过氧化氢的含量
（1）移取10.00mL密度为ρ g/mL的过氧化氢溶液至250mL 容量瓶中，加水稀释至刻度，摇匀．移取稀释后的过氧化氢溶液25.00mL至锥形瓶中，加入稀硫酸酸化，用蒸馏水稀释，作被测试样．
（2）用高锰酸钾标准溶液滴定被测试样，其反应的离子方程式如下：2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑，重复滴定三次，平均耗用c mol/L KMnO₄标准溶液V mL，则原过氧化氢溶液中过氧化氢的质量分数为

17Cv

200ρ

．
（3）若滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，则测定结果

偏高

（填“偏高”或“偏低”或“不变”）．
Ⅱ．探究过氧化氢的性质
（4）该化学兴趣小组根据所提供的实验条件设计了两个实验，分别验证过氧化氢的氧化性和不稳定性．（实验试剂只有：过氧化氢溶液、稀硫酸、碘化钾淀粉溶液、饱和硫化氢溶液，实验仪器及用品可自选．）请填写他们的实验方法和实验现象的表中空白：

实验内容	实验方法	实验现象
验证氧化性	取适量碘化钾淀粉溶液、稀硫酸于试管中，滴入过氧化氢溶液．（或：取适量饱和硫化氢溶液于试管中，滴入过氧化氢溶液．）	溶液变蓝色 ． （或： 产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊  ）
验证热不稳定性	取适量过氧化氢溶液于试管中， 稍微加热 用带火星的木条检验 ．	产生气泡，带火星的木条复燃．

Ⅲ．用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜
（5）印刷电路板金属粉末中的Cu在H₂SO₄与H₂O₂溶液中反应生成Cu²⁺和H₂O的离子方程式为

Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O

．
（6）控制其他条件相同，印刷电路板的Cu用10%H₂O₂和3.0mol/L H₂SO₄的混合溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率如下表：

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

当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，其主要原因是

温度升高，H₂O₂分解速率加快

．

Answer 1

分析：I．（2）根据方程式中，高锰酸钾和双氧水之间的关系式计算25mL双氧水中双氧水的质量，从而得出250mL双氧水溶液中双氧水的质量，根据质量分数公式计算即可；
（3）滴定管尖嘴处有气泡，使得标准液的消耗体积变大；
II．（4）如果双氧水能使淀粉碘化钾溶液变蓝色，则证明双氧水有氧化性；如果将双氧水加热产生能使带火星的木条复燃的物质，则证明双氧水不稳定；
Ⅲ．（5）酸性环境下双氧水具有氧化性，能将金属铜氧化；
（6）根据图示信息，当温度升高时反应速率加快来回答．

解答：解：I．（2）设25mL双氧水溶液中含有双氧水的质量是x，
5H₂O₂+6HCl+2KMnO₄=2MnCl₂+2KCl+5O₂↑+8H₂O
170g       2mol  
x          10^-3cVmol

170g

x

=

2mol

10-3cVmol

x=0.085 cVg
则250mL双氧水溶液中双氧水的质量是0.85 cVg，双氧水溶液的质量为10ρ g，所以其质量分数=

0.85 cVg

10ρg

=

17Cv

200ρ

，故答案为：

17Cv

200ρ

； （3）由于气泡的体积计入了标准液消耗的体积，使得标准液体积比实际体积增大，测定结果偏高，故答案为：偏高；
II．（4）如果双氧水能使淀粉碘化钾溶液变蓝色，则说明双氧水氧化碘离子生成碘单质，碘遇淀粉变蓝色，所以能证明双氧水有氧化性（双氧水能将硫化氢氧化产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊）；
如果将双氧水加热产生能使带火星的木条复燃的物质，则说明双氧水分解生成氧气，所以能证明双氧水不稳定，故答案为：

实验内容	实验方法	实验现象
验证氧化性		溶液变蓝色．（或：产生淡黄色沉淀或溶液变浑浊．）
验证不稳定性	稍微加热，用带火星的木条检验．

Ⅲ．（5）金属铜在酸性环境下和双氧水的反应为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O，故答案为：Cu+H₂O₂+2H⁺=Cu²⁺+2H₂O； （6）根据测得不同温度下铜的平均溶解速率的数据，会发现随着温度的升高，铜的平均溶解速率，当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降，因为双氧水受热易分解，导致金属铜的反应速率减慢，故答案为：温度升高，H₂O₂分解速率加快．

点评：本题考查了实验设计和探究，明确物质的性质是解本题的关键，知道碘遇淀粉变蓝色、氧气能使带火星的木条复燃分别是碘和氧气的特征现象，难度中等．