Question

H₂O₂在工业、农业、医药上都有广泛的用途。
（1）H₂O₂是二元弱酸，写出第一步的电离方程式                       ，第二步的电离平衡常数表达式K_a2＝              。
（2）许多物质都可以做H₂O₂分解的催化剂。一种观点认为：在反应过程中催化剂先被H₂O₂氧化（或还原），后又被H₂O₂还原（或氧化）。下列物质都可做H₂O₂分解的催化剂，在反应过程中先被氧化，后被还原的是            。
①I^－            ②Fe^3＋             ③Cu^2＋           ④Fe^2＋
（3）用碱性氢氧燃料电池合成H₂O₂，具有效率高，无污染等特点。电池总反应为：
H₂ + O₂ + OH^－ ＝ H₂O + HO₂^－。写出正极反应式：                  。
（4）H₂O₂是一种环境友好的强氧化剂。电镀废水（主要含Cu^2＋、Ni^2＋，还含少量Fe^3＋、Fe^2＋、Cr^3＋ 等）制备硫酸镍的一种流程如下：

①第（ⅰ）步，加入H₂O₂反应的离子方程式                  。
②第（ⅱ）步，滤渣中的主要成分在医疗上的用途是                。
③为测定NiSO₄·n H₂O的组成，进行如下实验：称取2.627g样品，配制成250.00 mL溶液。准确量取配制的溶液25.00 mL，用0.04000 mol·L^－1的EDTA（Na₂H₂Y）标准溶液滴定Ni²⁺（离子方程式为Ni^2＋+ H₂Y^2－＝NiY^2－+ 2H^＋），消耗EDTA标准溶液25.00 mL。则硫酸镍晶体的化学式为              。

Answer 1

（1）H₂O₂H^＋ + HO₂^－（2分）   或（3分）
（2）①④（2分）
（3）O₂ + H₂O + 2e^－ ＝ HO₂^－+ OH^－ （3分）
（4）①2H^＋+ 2Fe^2＋+ H₂O₂ ＝ 2Fe^3＋+ 2H₂O（3分）
②尿糖的检测（2分）
③NiSO₄·6H₂O （3分）

试题分析：（1）第一步电离，1个H₂O₂电离出1个H⁺，电离方程式为：H₂O₂H^＋ + HO₂^－；第二步电离为：HO₂^-O₂²?+H⁺，所以电离平衡常数K_a2＝。
（2）在反应过程中先被氧化，后被还原，说明该物质具有还原性，I?、Fe²⁺具有较强的还原性，故①④正确。
（3）正极为O₂得电子，根据总反应方程式，O₂中O元素化合价降低转化为HO₂^－，则正极反应方程式为：O₂ + H₂O + 2e^－ ＝ HO₂^－+ OH^－
（4）①废水中含有Fe²⁺，具有还原性，被H₂O₂氧化，离子方程式为：2H^＋+ 2Fe^2＋+ H₂O₂ ＝ 2Fe^3＋+ 2H₂O
②第（ⅱ）步，滤渣中的主要成分为Cu(OH)₂，在医疗上可用于尿糖的检测。
③根据方程式：Ni^2＋+ H₂Y^2－＝NiY^2－+ 2H^＋，原样品含NiSO₄的物质的量为：0.04000mol/L×0.025L×250/25=0.01mol，则该物质的摩尔质量为：2.627g÷0.01mol=262.7g/mol,结晶水的系数为：（262.7-154.7）÷18=6，所以化学式为：NiSO₄·6H₂O