Question

（14分）2013年10月我市因台风菲特遭受到重大损失，市疾控中心紧急采购消毒药品，以满足灾后需要。复方过氧化氢消毒剂具有高效、环保、无刺激无残留，其主要成分H₂O₂是一种无色粘稠液体，请回答下列问题：

⑴火箭发射常以液态肼（N₂H₄）为燃料，液态H₂O₂为助燃剂。已知：

      N₂H₄（1）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（g）  △H=- 534 kJ·mol^－1    ①

      H₂O₂（1）=H₂O（1）+1/2O₂（g）  △H=- 98．64 kJ·mol^－1            ②

      H₂O（1）=H₂O（g）  △H=+44kJ·mol^－l             ③

      则反应N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）的△H=        ，

⑵据报道，以硼氢化合物NaBH₄(B元素的化合价为＋3价)和H₂O₂作 原料的燃  料电池，负极材料采用Pt/C，正极材料采用MnO₂，可用作空军通信卫星电，其工作原理如图所示。

则该电池的正极反应____                       ___

⑶H₂O₂是一种不稳定易分解的物质。右图是H₂O₂在没有催化剂时反应进程与能量变化图，请在图上画出使用催化剂加快分解速率时能量与进程图 。

⑷某化学兴趣小组欲测定H₂O₂的分解速率，取溶液0.5L进行分析，数据如表格所示：

t（S）	0	2	4	6	8	10
n(H2O2) (moL)	0.8	0.7	0.62	0.55	0.27	0.03

在上述表格中已知某一时刻向H₂O₂溶液中加入催化剂，则加入催化剂后整段时间内H₂O₂的平均分解速率___________。

⑸H₂O₂还是一种药物化学分析的氧化剂，能用于药物的分析。

①此检验过程中加过量H₂O₂反应的离子方程式为______________。

②从红褐色的悬浊液到最后的称量，其过程中所需的基本操作有___________（按操作的顺序填写）。

      A．过滤      B．洗涤      C．萃取     D．分液     E．冷却     F．灼烧

③最后称量红棕色固体的质量为0．8960g，那么该药片中硫酸亚铁的质量分数为

_________（小数点后面保留一位有效数字）。

Answer

（14分，每空2分） -643.28KJ/mol H2O2+2e-=2OH- 略 0.26 mol/( L.S)

H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O A.B.F.E 56.7%

【解析】

试题分析：（1）根据盖斯定律得所求△H=①+②×2+③×2=- 534 kJ·mol－1+（- 98．64 kJ·mol－1 ）×2+-44 kJ·mol－1 ×2 =-643.28KJ/mol ；

（2）正极发生还原反应，所以从图中可知，正极是过氧化氢的还原反应生成氢氧根离子，电极反应式为H2O2+2e-=2OH-

（3）使用催化剂，可以降低反应的活化能，加快反应速率，但反应热不变，所以在原图的基础上降低曲线的高度，但起点与终点不变；

（4）从表中数据可知，前6s内过氧化氢的物质的量减少缓慢，6s后，过氧化氢的物质的量减少很快，说明此时加入了催化剂，所以6s～10s之间，过氧化氢的浓度减少（0.55mol-0.03mol）/0.5L，则这段时间的平均反应速率为（0.55mol-0.03mol）/0.5L/4s=0.26 mol/( L·S)；

（5）①过氧化氢与硫酸亚铁发生氧化还原反应生成硫酸铁和水，离子方程式为H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O

②红棕色固体是氧化铁固体，所以从红褐色浊液到红棕色固体需要过滤沉淀，洗涤沉淀，灼烧沉淀为氧化铁，冷却，最后称量，所以答案选ABFE；

③0.8960g的氧化铁的物质的量是0.0056mol,则药片中硫酸亚铁的质量为0.0056mol×2×152g/mol=1.7024g,10片药片的质量是0.3g×10=3g,所以药片中硫酸亚铁的质量分数为1.7024g/3g×100%=56.7%

考点：考查盖斯定律的应用，电极反应式的书写，反应中催化剂的使用，反应速率的计算，物质判断，质量分数的计算，实验步骤的选择