归纳与整理教学设计(第一课时)

过氧化氢的拓展

郭文斌

H2O2是工业生产中很重要的一种试剂，也是高考题中常出现的物质

一、H2O2的结构

结构式H-O-O-H

“一本打开的书”

所有O是sp3杂化，整个分子是极性分子。过氧根离子时18e-。

例题1：CrO5（Cr为+5价），其结构式是

Li2Ti5O15中Ti的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。

二、H2O2的弱酸性

H2O2是二元弱酸（酸性比碳酸还弱），H2O2H+ +HO2- ；HO2-H+ +O22- 则能否用pH试纸测其pH？（不能）

纯的H2O2是和水一样存在自偶电离，则其第一步电离（2H2O2

H3O2+ + HO2-

）

例题2．已知：经测定H2O2为二元弱酸，其酸性比碳酸弱，它不稳定，易分解成H2O和O2。若向Na2O2中通入干燥的CO2气体，Na2O2与CO2不反应。

（1）写出H2O2在其水溶液中的电离方程式：

。

（2）在一定的条件下，请写出H2O2和Ba(OH)2反应生成正盐的的化学方程式：

。

（3）用化学方程式表示Na2O2和潮湿的CO2气体反应的过程：

。

解答(1) H2O2≒ H+ + HO2- , HO2-

≒ H+ + O22-

（2）H2O2 + Ba(OH)2 = BaO2 + 2H2O

（3）根据H2O2酸性比碳酸弱，可认为碳酸与Na2O2先生成H2O2：Na2O2

+ CO2+ H2O = Na2CO3 + H2O2，再分解：2H2O2 = 2H2O + O2↑

三、H2O2的自我分解

过氧化氢在自身存在条件下，或者遇到一些催化剂条件下：2H2O2 = 2H2O + O2↑

其中氧的化合价一半升高一半降低，所以1 mol H2O2完全反应后，转移1 mol e- 联想教学2Na2O2 + 2CO2= Na2CO3 + + O2↑；2Na2O2 + 2H2O= 4NaOH

+ + O2↑，

1 mol Na2O2完全反应后，也转移1 mol e-

－例题3．已知分解1 mol H2O2放出热量98 kJ，在含少量I的溶液中，H2O2分解的机理为

－－H2O2＋I===H2O＋IO

慢

－－H2O2＋IO===H2O＋O2＋I

快

下列有关该反应的说法正确的是(

) －－A．反应速率与I的浓度有关

B．IO也是该反应的催化剂

－C．反应活化能等于98 kJ·mol1

D．v(H2O2)＝v(H2O)＝v(O2) 例题4．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

。

例题5．H2O2的沸点比水高，但受热易分解。某试剂厂先制得7%～8%的H2O2溶液，再浓缩成30%溶液时，可采用的适宜方法是（

）

A．常压蒸馏

B．减压蒸馏

C．加生石灰常压蒸馏

D．加压蒸馏

四、H2O2的还原性

当H2O2碰到强氧化剂时，H2O2中的氧化合价全部升高变成O2

，

此时1 mol H2O2完全反应后，转移2 mol e- 例题6．H2O2有还原性可以与硫酸酸化的KMnO4反应。若H2O2中的氧原子为示踪原子（18O），当反应完成后，含有示踪原子的物质是（

）

A．O2

B．H2O

C．MnSO4

D．K2SO4

例题7. 已知盐酸还原Co2O3得到CoCl2和Cl2，有人提议用H2O2和稀硫酸混合物溶解Co2O3，其优点是

，离子方程式

五、H2O2的氧化性（漂白性）

当H2O2碰到一些还原剂时（如Fe2+，S2-，SO2，I-，SO32-)，H2O2中的氧化合价全部降低（基本变成H2O），

此时1 mol H2O2完全反应后，转移2 mol e- H2O2的氧化性导致其具有漂白性，它可以漂白酸碱指示剂

例题8. 过氧化氢的水溶液俗称双氧水，它的用途很广，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：

(1)几乎所有古代艺术家的油画都是以铅白2PbCO3·Pb(OH)2为底色，但若空气中含H2S气体，铅白就会变黑，可以用H2O2将黑色物质氧化成颜色相近的PbSO4而修复，写出铅白在空气中变黑的化学方程式：_____________________________________________________。

(4)甲酸钙[Ca(HCOO)2]广泛用于食品工业生产上，实验室制取甲酸钙的方法之一是将氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%～70%的过氧化氢溶液中，则该反应的化学方程式为__________________________________________________，过氧化氢比理论用量稍多，其目的是________________________________________。反应温度最好控制在30～70 ℃，温度不宜过高，其主要原因是________________________________________。

(5)过氧化氢与碳酸钠的加合物

Na2CO3·xH2O2比较稳定，方便储存，可用于消毒、漂白，现称取100 g Na2CO3·xH2O2晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为______________________。

例题9.．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。

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。

ps：3%的过氧化氢（医用级）可供伤口消毒；