Question

17．过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等．试回答下列问题：
（1）过氧化氢属于极性（极性/非极性）分子．
（2）Na₂O₂，K₂O₂以及BaO₂都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢溶液可取上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，然后经过滤操作即可制得，则上述最适合的过氧化物是BaO₂．
（3）几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO₃•Pb（OH）₂为底色，但若空气中含H₂S气体，铅白就会变黑，可以用H₂O₂将黑色物氧化成颜色相近的PbSO₄而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式：2PbCO₃•Pb（OH）₂+3H₂S=3PbS+2CO₂+4H₂O．
（4）甲酸钙[Ca（HCOO）₂]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，①则该反应的化学方程式为Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，②过氧化氢比理论用量稍多，其目的是使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度． ③反应温度最好控制在30-70℃，温度不易过高，其主要原因是防止H₂O₂分解和甲醛挥发．
（5）图2是硼氢化钠（NaBH₄）一过氧化氢燃料电池示意图，该电池负极的电极反应方程式为BH₄^--8e^-+8OH^-=BO₂^-+6H₂O．
（6）过氧化氢与碳酸钠的加合物 Na₂CO₃•xH₂O₂比较稳定，方便储存，可用于消毒、漂白，现称取100g Na₂CO₃•xH₂O₂晶体加热，实验结果如图1所示，则该晶体的组成为Na₂CO₃•1.5H₂O₂．

Answer 1

分析 （1）根据双氧水的结构可知，双氧水中每个氧原子有2对孤电子对，据此判断分子极性；
（2）根据题目信息，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，说明生成了沉淀；
（3）铅白2PbCO₃•Pb（OH）₂与H₂S气体反应生成黑色的硫化铅，根据元素守恒可写出化学方程式；
（4）实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，化学反应中一种反应物过量目的是促进其他反应物充分反应，提高转化率；温度较高时，双氧水易分解，甲醛易挥发；
（5）如图负极是BH₄^-流向的一极，同时生成BO₂^-，发生氧化反应反应，注意是碱性介质；
（6）根据化学方程式中固体质量差量法来计算x的值，确定化学式．

解答 解：（1）根据双氧水的结构可知，双氧水中每个氧原子有2对孤电子对，双氧水分子中电荷分布不均匀，是极性分子；
故答案为：极性；
（2）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，说明生成了硫酸钡沉淀，所以选用BaO₂；
故答案为：过滤；BaO₂；
（3）铅白2PbCO₃•Pb（OH）₂与H₂S气体反应生成黑色的硫化铅，反应的化学方程式为2PbCO₃•Pb（OH）₂+3H₂S=3PbS+2CO₂+4H₂O，
故答案为：2PbCO₃•Pb（OH）₂+3H₂S=3PbS+2CO₂+4H₂O；
（4）实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%-70%的过氧化氢溶液中，Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑，化学反应中一种反应物过量目的是促进其他反应物充分反应，提高转化率，则加过量的过氧化氢能使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度；温度较高时，双氧水易分解，甲醛易挥发，则反应温度最好控制在30-70℃之间，温度不易过高，能防止H₂O₂分解和甲醛挥发；
故答案为：Ca（OH）₂+2HCHO+H₂O₂=Ca（HCOO）₂+2H₂O+H₂↑；使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度；防止H₂O₂分解和甲醛挥发；
（5）如图负极是BH₄^-流向的一极，同时生成BO₂^-，发生氧化反应反应，电极反应式为BH₄^--8e^-+8OH^-=BO₂^-+6H₂O，
故答案为：BH₄^--8e^-+8OH^-=BO₂^-+6H₂O；
（6）2Na₂CO₃•xH₂O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Na₂CO₃+xO₂↑+2xH₂O，根据温度和残留固体的相对质量分数示意图，当温度为148℃时，所的固体只有碳酸钠，质量分数为67.6%，所以固体质量减少的百分数为$\frac{68x}{212+68x}$×100%=1-67.6%，解得x=1.5，化学式为：Na₂CO₃•1.5H₂O₂，
故答案为：Na₂CO₃•1.5H₂O₂．

点评 本题考查了氧化还原反应的产物判断，原电池反应的电极反应书写，物质性质的理解应用，物质测定的实验探究过程和计算应用，掌握基础是关键，题目难度中等．