例12.科学家对Na2O2结构的认识经历了漫长的过程,最初,科学家提出两种观点:

其中①式中氧氧健为配位键,即共用电子对由某原子单方面提供(在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂)。化学家Baeyer和Villiyer 为研究H2O2的结构,设计并完成了下列实验:

a.   用(C2H5)2SO4与H2O2反应,生成有机物A和H2SO4

b.   将生成的A与H2反应(已知该反应中H2作还原剂)。

⑴如果H2O2的结构如①所示,实验b中化学反应方程式为:      ;假如H2O2的结构如②所示,则实验b中化学反应方程式为:      。⑵为了进一步确定H2O2的结构,还需在实验b后添加一步实验c,请设计c的实验方案         

解析:首先考虑a中发生的反应,(C2H5)2SO4 + H2O2 = A + H2SO4 ,根据复分解反应的特点,可推知A的结构为:

           

(如果H2O2的结构如①所示);   (如果H2O2的结构如②所示);

已知在b反应中H2作还原剂,根据题目所给新信息:在化学反应中氧氧键遇到还原剂时易断裂。可得(1)中所求两个反应方程式分别为:

为了进一步确定H2O2的结构是①还是②,可根据(1)中两反应产物的不同来验证,例如:往(1)中反应后的溶液中加入无水CuSO4,若变蓝,则证明H2O2的结构为①式,否则为②式。

这是一个关于H2O2结构的推测、验证的新信息探究题。题目充分体现出化学问题探究的一般过程,培养了学生科学的探究方法,锻炼了学生探究能力。

例10.有一位同学查阅相关资料得知:Na2O2与H2O反应可生成 H2O2。试设计一个简单的实验证明Na2O2与足量H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。可选试剂:Na2SO3、Na2S、FeSO4

解析:假设反应后的溶液中有H2O2,H2O2有强氧化性,加入Na2S­,溶液中会有浅黄色沉淀(S)生成。反之,则证明H2O2不存在。若加入Na2SO3,被氧化为Na2SO4,无明显现象,不能判断;若加入FeSO4,因为溶液为碱液,将发生Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化过程,有特殊的实验现象,但是空气中的O2也能产生此转化过程,会干扰对溶液中H2O2的检验。

例11.(1)已知下列反应在一定的条件下可以发生:

H2O2+2Fe2++H+ = 2Fe3++2H2O

H2O2+2Fe3++H+ = 2Fe2++2H++O2

在以上反应中Fe2+实际起着     作用,总反应式为     

(2)I2也与Fe2+一样发生上述类似反应,类比(1)在下面填上合适的化学方程式:H2O2+ I2 = 2HIO,        ;总反应式为     

(3)在H2SO4与KI的混合液中加入足量的,放出大量的无色气体,溶液呈棕色,并可以使淀粉变蓝。有学生认为该反应的离子方程式为:H2O2+2I- = I2+2H++O2↑这个方程式正确吗?    。若正确,理由是(若认为不正确,则不必作答)    。并写出正确的反应方程式:  

I2
 
I2
 
Fe2+
 
解析:这是一个有关H2O2参与反应过程的探究性问题。从(1)中两个反应方程式可知H2O2分别作氧化剂和还原剂,合并,可得总反应方程式:2H2O2  ===  2 H2O+O2↑。虽然Fe2+参与了反应,但在反应后Fe2+并未消耗,起着催化剂作用。(2)中I2也起催化剂作用,所以生成的HIO接着与H2O2反应生成I2,方程式为:H2O2+2HIO = I2+2H2O+O2↑,H2O2则转化为O2。合并后可得总反应方程式:2H2O2  ===  2 H2O+O2↑。(3)中反应方程式不正确,因为在反应中O、I化合价均升高,没有化合价降低的元素。正确的方程式是:H2O2+2I-+2H+ = 2H2O+2I2,2H2O2  ===  2 H2O+O2↑。

例6.在酸性条件下,许多氧化剂可使KI溶液中的I-氧化,例如KIO3(IO3-→I2)、H2O2(H2O2→H2O)、FeCl3(Fe3+→Fe2+)、K2Cr2O7(Cr2O72-→Cr3+)。填空:在酸性条件下(足量),各取1L浓度为1mol/L的KI溶液分别与上述四种溶液进行完全反应,则需溶质的物质的量之比为n(KIO3) : n(H2O2) : n(FeCl3) : n(K2Cr2O7) =        。

解析:当H2O遇到还原性物质时表现出氧化性,-1价氧全部变为-2价氧,1molH2O转化为2molH2O,电子转移为2mol。同理:1mol IO3-­转化为0.5molI2,电子转移为5mol;1mol Fe3+­转化为1mol Fe2+,电子转移为1mol;1mol Cr2O72-转化为2mol Cr3+,电子转移为6mol。氧化等物质的量的I-,即电子转移的物质的量相同,所以,5n(KIO3) = 2n(H2O2) = n(FeCl3) = 6n(K2Cr2O7),即n(KIO3) : n(H2O2) : n(FeCl3) : n(K2Cr2O7) = 6 : 15 : 30 : 5 。

例7.H2O2溶液滴加了一种含酚酞的NaOH溶液,溶液中红色消失。关于褪色原因:甲同学认为H2O2是二元弱酸,消耗了OH-使红色消失;乙同学认为H2O2具有漂白性使溶液褪色。请设计一个很简单的方案来判断甲乙两位同学的说法是否正确。

解析:若甲同学正确,向红色消失的溶液中继续滴入NaOH溶液,则溶液会又变红。若不变红,则说明不是因为酸碱中和反应使红色消失的,而在于因为H2O2的漂白性使溶液褪色,因为H2O2的漂白原理就是将有机色质氧化为无色物质,不可复原。

答案:向褪色后的溶液中加入NaOH溶液,若变红,甲正确;若不变红,乙正确。

 0  3753  3761  3767  3771  3777  3779  3783  3789  3791  3797  3803  3807  3809  3813  3819  3821  3827  3831  3833  3837  3839  3843  3845  3847  3848  3849  3851  3852  3853  3855  3857  3861  3863  3867  3869  3873  3879  3881  3887  3891  3893  3897  3903  3909  3911  3917  3921  3923  3929  3933  3939  3947  447348 

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网