- 试题详情及答案解析
- （11分）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), ΔH<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3．0 mol·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 。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 - 答案：（11分）
（1）
（1分）
（2）放热 （1分）
①2 1 2H+ 2 Fe3+ 2H2O （2分）
②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（2分）
（3）①正极 （1分）
②O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH- （1分）
（4）H2O2+2H++Cu=Cu2++2H2O （1分）
温度升高H2O2分解速率加快，H2O2浓度降低，Cu的溶解速率降低 （2分）- 试题分析：（1）H2O2为共价化合物，电子式为
；（2）能量变化图可知，生成物H2O和O2的能量小于反应物H2O2的能量，所以该反应为放热反应；①Fe3+作催化剂，第二步生成Fe3+,H2O2被还原为H2O，离子方程式为2Fe2++ H2O2 +2H+ ==2Fe3++2H2O ；②右侧烧杯由于H2O2分解放热水温升高，使2NO2(g) N2O4(g), ΔH<0，平衡向逆向移，B瓶中气体颜色比A瓶中的深；（3）空气中O2在阴极反应得到H2O2，b为负极，则①电源a极的名称是正极；②阴极电极反应式O2+2e-+2H2O=H2O2+2OH- ；（4）根据元素守恒和得失电子守恒可得方程式；升高温度，H2O2分解速率加快，H2O2浓度降低，Cu的溶解速率降低。
考点：反应热、离子方程式、化学平衡、电化学