Question

【題目】含有O22-的物質通常接有較強的氧化化性，一定條件下也可表現出還原性等，在現代工業及生活中有著重要的用途。

（1）過氧化鈣可用作魚苗長途運輸中的供氧劑、消毒劑，寫出過氧化鈣的電子式：______，用化學方程式表示出它作供氧劑的原理：______。

（2）過氧化氫能氧化許多物質，也能被多種常見物質催化分解。

①向20mL0.05molL-1的H2O2溶液中緩慢通入標準狀況下22.4mLSO2（忽略溶液體積的變化），充分反應后再加入幾滴甲基橙試劑，溶液變紅，則反應后溶液的pH為______。

②為證明MnO2能催化H2O2的分解，同學甲設計了如圖所示的裝置進行實驗：

但乙同學認為，僅憑此實驗不能確認MnO2是該反應的催化劑，他作出此判斷的理由可能是______。

③FeCI3可催化H2O2的分解，其催化機理分為兩個階段，相應反應的化學方程式可表示為：

（i）2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl。

（ii）______。

若在實驗中加入幾滴______，則能證明反應過程中確有Fe2+生成。

（3）過硫酸鈉（Na2S2O8，有一個過氧根）其有強氧化性，Na2S2O8中硫元素的化合價為______，向Na2S2O8溶液中加入MnSO4后可得到紫色溶液，則此反應中氧化劑與氧化產物的物質的量之比為______。

Answer 1

【答案】 2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑ 1 若要確定二氧化錳是催化劑，還需要確定加入的二氧化錳在反應前后質量不變、化學性質不變 2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O K3[Fe（CN）6]溶液 +6 5：2

【解析】

（1）模仿Na2O2書寫CaO2的電子式和CaO2與水反應的方程式；

（2）根據H2O2能氧化許多物質，以及一定條件下也可表現還原性分析；

（3）結合題給信息以及化合物中元素的正負化合價代數和為0，氧化還原反應中得失電子守恒分析。

（1）過氧化鈣（CaO2）為離子化合物，其電子式為：；過氧化鈣與水反應與過氧化鈉與水反應相似，生成氫氧化鈣與氧氣，反應的化學方程式為：2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑，故答案為：；2CaO2+2H2O=2Ca（OH）2+O2↑；

（2）①加入幾滴甲基橙試劑，溶液變紅，說明生成了酸，所以反應的方程式為：SO2+H2O2=H2SO4，20mL0.05molL-1的H2O2的物質的量為：10-3mol，緩慢通入標準狀況下22.4mLSO2的物質的量為：10-3mol，所以生成硫酸的物質的量為：10-3mol，硫酸物質的量濃度為mol/L=0.05mol/L，則氫離子的濃度為0.1mol/L，即pH=1，故答案為：1；

②催化劑能改變化學反應速率，但本身的質量和化學性質在反應前后不變；而本實驗只能說明雙氧水中加入二氧化錳后有氧氣生成，若要確定二氧化錳是催化劑，還需要確定加入的二氧化錳在反應前后質量不變、化學性質不變，故答案為：若要確定二氧化錳是催化劑，還需要確定加入的二氧化錳在反應前后質量不變、化學性質不變；

③催化劑參與反應過程、但在反應前后質量和化學性質不變，故第二個反應為過氧化氫將氯化亞鐵氧化成氯化鐵，反應的化學方程式為：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O；可用K3[Fe（CN）6]來檢驗反應過程中的亞鐵離子的存在，若加入K3[Fe（CN）6]溶液出現藍色沉淀，則含有Fe2+；故答案為：2FeCl2+H2O2+2HCl=2FeCl3+2H2O；K3[Fe（CN）6]溶液；

（3）Na2S2O8中2個O為-1價，6個O為-2價，Na為+1價，根據化合物中元素的正負化合價代數和為0，Na2S2O8中硫元素的化合價為+6價；由題意可知，錳離子氧化成高錳酸根離子，Mn2+為還原劑，S2O82-中過氧根被還原為-2價氧后，S2O82-會轉化為硫酸根，反應中Na2S2O8是氧化劑，1molNa2S2O8可得到2mol的電子，高錳酸根離子是氧化產物，1molMn2+生成1mol的高錳酸根離子時失去5mol的電子，故氧化劑與氧化產物的物質的量之比為5：2，故答案為：+6；5：2。