Question

过氧化氢是用途很广的绿色氧化剂，它的水溶液俗称双氧水，常用于消毒、杀菌、漂白等。试回答下列问题：

（1）写出在酸性条件下H₂O₂氧化氯化亚铁的离子反应方程式：____________。

（2）Na₂O₂、K₂O₂以及BaO₂都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤即可制得。则上述最适合的过氧化物是________。

（3）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℃，温度不易过高，其主要原因是________。

（4）下图是硼氢化钠一过氧化氢燃料电池示意图。该电池工作时，正极附近溶液的pH________（填“增大”、“减小”或“不变”）。

（5）Na₂CO₃·xH₂O₂可消毒、漂白。现称取100 g的Na₂CO₃·xH₂O₂晶体加热，实验结果如图所示，则该晶体的组成为________。

Answer

H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O BaO2 Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O 使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度 防止H2O2分解和甲醛挥发 增大 Na2CO3·1.5H2O2

【解析】

（1）酸性条件下H2O2氧化氯化亚铁生成氯化铁和水，反应的离子方程式为：

H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O；

（2）实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液，说明生成了硫酸钡沉淀，所以选用BaO2；

（3）氢氧化钙和甲醛溶液依次加入到质量分数为30%~70%的过氧化氢溶液中生成甲酸钙和水，该反应的化学方程式为：Ca(OH)2+2HCHO+2H2O2=Ca(HCOO)2+4H2O；过氧化氢比理论用量稍多，其目的是：使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度，反应温度最好控制在30 ~70℃，温度不易过高，其主要原因是：防止H2O2分解和甲醛挥发；

（4）该装置为原电池，正极是阳离子流向的一极，根据Na+的流向，过氧化氢所在的一极，发生还原反应，电极反应式为H2O2+2e－=2OH－，溶液的pH增大；

（5）设该晶体的组成为：Na2CO3·xH2O2，受热发生反应2Na2CO3•xH2O22Na2CO3+xO2↑+2xH2O，根据温度和残留固体的相对质量分数示意图，当温度为148℃时，所得固体只有碳酸钠，质量为67.6g，所以=，解得x=1.5，则该晶体的组成为Na2CO3·1.5H2O2。