题目内容
H2O2是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛．
（1）请写出H2O2的电子式 ．
（2）H2O2分解过程的能量变化如图（a）所示，试判断该反应为 反应（吸热或放热）．
①已知：Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行，
第一步反应为：2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，
完成第二步反应的离子方程式：□Fe2++□H2O2+□ ═□ +□
②按图（b）装置（A、B瓶中已充有NO2气体，2NO2（g）?N2O4（g），△H＜0）进行实验．可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的 （填“深”或“浅”），原因是
（3）空气阴极法电解制备H2O2的装置如图（c）所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，利用空气中O2在阴极反应得到H2O2和稀碱的混合物．
试回答：
①流电源a极的名称是 ．
②写出阴极电极反应式 ．
（4）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜，请写出铜溶解的离子方程式 ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10% H2O2和3.0mol?L-1 H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）．
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是 ．
（1）请写出H2O2的电子式
（2）H2O2分解过程的能量变化如图（a）所示，试判断该反应为
①已知：Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行，
第一步反应为：2Fe3++H2O2=2Fe2++O2↑+2H+，
完成第二步反应的离子方程式：□Fe2++□H2O2+□
②按图（b）装置（A、B瓶中已充有NO2气体，2NO2（g）?N2O4（g），△H＜0）进行实验．可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的
（3）空气阴极法电解制备H2O2的装置如图（c）所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，利用空气中O2在阴极反应得到H2O2和稀碱的混合物．
试回答：
①流电源a极的名称是
②写出阴极电极反应式
（4）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜，请写出铜溶解的离子方程式
| 温度（℃） | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
| Cu的平均溶解速率 （×10-3mol?min-1） | 7.34 | 8.01 | 9.25 | 7.98 | 7.24 | 6.73 | 5.76 |
考点：过氧化氢,吸热反应和放热反应,化学平衡的影响因素,电解原理
专题：
分析：（1）过氧化氢是共价化合物，氢原子和氧原子形成共用电子对；
（2）H2O2分解过程的能量变化如图（a）所示，过氧化氢能量高于生成物，反应放热；
①总反应为2H2O2═2H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，则总反应减去第一步反应为第二步反应的方程式；
②由图b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，所以图c中，右侧烧杯的温度高于左侧，升高温度使2NO2（红棕色）?N2O4（无色）△H＜0，向逆反应方向移动，即向生成NO2移动；
（3）由题给信息氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物，则b为负极，a为正极；电解法需消耗电能，而催化法常温下即可进行；
（4）溶液变成蓝色，铜被氧化成铜离子：Cu+H2O2+H2SO4
CuSO4+2H2O；当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是：温度高于40℃后，随着温度的升高，H2O2的分解速率加快，使溶液中H2O2的浓度降低加快，对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响，所以铜的溶解速率逐渐减小．
（2）H2O2分解过程的能量变化如图（a）所示，过氧化氢能量高于生成物，反应放热；
①总反应为2H2O2═2H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，则总反应减去第一步反应为第二步反应的方程式；
②由图b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，所以图c中，右侧烧杯的温度高于左侧，升高温度使2NO2（红棕色）?N2O4（无色）△H＜0，向逆反应方向移动，即向生成NO2移动；
（3）由题给信息氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物，则b为负极，a为正极；电解法需消耗电能，而催化法常温下即可进行；
（4）溶液变成蓝色，铜被氧化成铜离子：Cu+H2O2+H2SO4
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解答：
解：（1）过氧化氢是共价化合物，氢原子和氧原子形成共用电子对，电子式为
，故答案为：，
（2）由图a可知，1mol过氧化氢总能量高于1mol水与0.5mol氧气总能量，故过氧化氢分解是放热反应，故答案为：放热；
①总反应为2H2O2═2H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，则总反应减去第一步反应为第二步反应2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，
故答案为：2，1，2H+，2 Fe3+，2H2O．
②由图b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，所以图c中，右侧烧杯的温度高于左侧，升高温度使2NO2（红棕色）?N2O4（无色）△H＜0，向逆反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色更深，
故答案为：深； 右侧烧杯由于H2O2分解放热水温升高，使上述平衡向逆向移动；
（3）由题给信息氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物，则b为负极，a为正极，阴极电极反应式为：O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，
故答案为：正极；O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-；
（4）铜与H2O2 和H2SO4 反应生成了硫酸铜，反应方程式是：Cu+H2O2+H2SO4
CuSO4+2H2O，铜溶解的离子方程式H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O；由于温度高于40℃后，随着温度的升高，H2O2的分解速率加快，使溶液中H2O2的浓度降低加快，对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响，所以铜的溶解速率逐渐减小；
故答案为：H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O；温度高于40℃后，随着温度的升高，H2O2的分解速率加快，使溶液中H2O2的浓度降低加快，对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响，所以铜的溶解速率逐渐减小．
，故答案为：，（2）由图a可知，1mol过氧化氢总能量高于1mol水与0.5mol氧气总能量，故过氧化氢分解是放热反应，故答案为：放热；
①总反应为2H2O2═2H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，则总反应减去第一步反应为第二步反应2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，
故答案为：2，1，2H+，2 Fe3+，2H2O．
②由图b可知，2mol二氧化氮的能量高于1mol四氧化二氮的能量，故二氧化氮转化为四氧化二氮的反应为放热反应，所以图c中，右侧烧杯的温度高于左侧，升高温度使2NO2（红棕色）?N2O4（无色）△H＜0，向逆反应方向移动，即向生成NO2移动，故B瓶颜色更深，
故答案为：深； 右侧烧杯由于H2O2分解放热水温升高，使上述平衡向逆向移动；
（3）由题给信息氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物，则b为负极，a为正极，阴极电极反应式为：O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-，
故答案为：正极；O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH-；
（4）铜与H2O2 和H2SO4 反应生成了硫酸铜，反应方程式是：Cu+H2O2+H2SO4
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故答案为：H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O；温度高于40℃后，随着温度的升高，H2O2的分解速率加快，使溶液中H2O2的浓度降低加快，对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响，所以铜的溶解速率逐渐减小．
点评：本题考查电解原理、反应速率影响因素、化学平衡移动等，侧重对学生综合能力的考查，需要学生具备扎实的基础，难度中等．
练习册系列答案
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实验中需用2.0mol?L-1的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3固体的质量分别为（ ）
| A、100 mL；21.2 g |
| B、500 mL；100.7 g |
| C、1000 mL；201.4 g |
| D、1 000 mL；212.0 g |
常温下，将乙酸和氢氧化钠溶液混合，所得溶液 pH＞7，则此溶液中（ ）
| A、c（CH3COO-）＞c（Na+） |
| B、c（CH3COO-）＜c（Na+） |
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下列有关实验的叙述中正确的是（ ）
| A、中和热的测定和蒸馏均需要温度计，且温度计水银球均插入反应液中 |
| B、中和热的测定和过滤均需要玻璃棒，且玻璃棒的作用均是引流 |
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下列说法正确的是（ ）
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