Question

11．（1）过二硫酸铵法（如图所示）是目前最流行的制备H₂O₂的方法．即电解含H₂SO₄、（NH₄）₂SO₄的溶液制取（NH₄）₂S₂O₈，再与热水反应即可得H₂O₂和（NH₄）₂SO₄．
①电解时，阳极的电极反应式为SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-．
②写出生成H₂O₂的化学方程式：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O₂+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄．
（2）工业上在碱性条件下电解水，氧气在特制的阴极上反应可以得到HO${\;}_{2}^{-}$，从而制得H₂O₂．将H₂O₂溶液与消石灰反应，经过滤、洗涤、干燥，可得过氧化钙晶体．
①写出电解过程中氧气参与的阴极的电极反应式：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-．
②H₂O₂与Ca（OH）₂反应时，若不加稳定剂，需控制温度在0～5℃，原因是过氧化氢受热易分解．
（3）酸性条件下，SnSO₄还原性较强，可用作双氧水去除剂，试写出该反应的离子方程式：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O．
（4）工业上用铂作阳极、铜或银作阴极电解盐酸也可制得高氯酸，在阳极区可得到20%的高氯酸．写出阳极的电极反应式：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺．

Answer 1

分析 （1）①在电解池的阳极上发生失电子的氧化反应，据此书写电极反应式；
②已知（NH₄）₂S₂O₈加热水解可得H₂O₂和（NH₄）₂SO₄，利用原子守恒配平方程式；
（2）①在碱性条件下电解水，氧气在特制的阴极上反应可以得到HO₂^-离子，依据电荷守恒书写电极反应；
②依据过氧化氢不稳定分解生成水和氧气；
（3）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn²⁺易被氧化为Sn⁴⁺，自身被还原为水；
（4）电解盐酸的电解池中，阳极是Cl^-失电子发生氧化反应的过程．

解答 解：（1）①在电解池的阳极上SO₄^2-发生失电子的氧化反应，电极反应式为：SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-；
故答案为：SO₄^2--2e^-═S₂O₈^2-；
②已知（NH₄）₂S₂O₈加热和水发生水解反应可得H₂O₂和（NH₄）₂SO₄，根据原子守恒可得：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O₂+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄；
故答案为：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$H₂O₂+（NH₄）₂SO₄+H₂SO₄；
（2）①在碱性条件下电解水，氧气在特制的阴极上反应可以得到HO₂^-离子，电解过程中氧气参与的阴极反应方程式为：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-，
故答案为：O₂+H₂O+2e^-=HO₂^-+OH^-；
②H₂O₂与Ca（OH）₂反应时，若不加稳定剂，需控制温度0～5℃，是因为过氧化氢受热易分解，故答案为：过氧化氢受热易分解；
故答案为：过氧化氢受热易分解；
（3）酸性条件下，SnSO₄还可以用作双氧水去除剂，双氧水有强氧化性，将Sn²⁺易被氧化为Sn⁴⁺，自身被还原为水，离子方程式为：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O，
故答案为：Sn²⁺+H₂O₂+2H⁺═Sn⁴⁺+2H₂O；
（4）电解盐酸的电解池中，阳极是Cl^-失电子发生氧化反应的过程，即电极反应式为：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺，故答案为：HCl+4H₂O-8e^-=HClO₄+8H⁺．

点评 本题考查了电解原理的分析和应用知识，注意知识的迁移应用是关键，题目难度中等．