过氧键 神奇的过氧键试题
时间：2019-02-07 03:23:09 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
文章编号：1005－6629(2009)05－0061－02中图分类号：G424.74文献标识码：B 过氧键中由于氧元素独特的化合价，在中学化学中占有非常特殊的地位，主要表现在高考化学试题中以H2O2、CH3COOOH、Na2O2、S2O82-(过二硫酸根)为载体来考查学生的能力。
1 以H2O2为载体考查
H2O2是一种无色粘稠液体，它的水溶液俗称双氧水，呈弱酸性，具有不稳定性、氧化性、还原性等。H2O2用途广泛，常作氧化剂、漂白剂、消毒剂、火箭燃料等。所以，对H2O2主要从不稳定性、弱酸性、氧化性(漂白性)、还原性、用途以及分子结构等方面进行考查。
例1.过氧化氢(H2O2)俗名双氧水，它是一种液体，容易分解生成H2O和O2，常用作氧化剂、漂白剂和消毒剂。为了贮存、运输、使用的方便，工业上采用“醇析法”，将H2O2转化为固态的过碳酸钠晶体(2Na2CO3・3H2O2)， 该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质。“醇析法”的生产工艺过程如下：在0～5 ℃下，往饱和的Na2CO3溶液中，先后加入H2O2、稳定剂(MgCl2和Na2SiO3)、异丙醇，经充分反应过滤分离，即得稳定的过碳酸钠晶体。
(1)固化H2O2采用Na2CO3作载体的理由是_____。
(2)反应温度控制在0～5 ℃时进行的理由是___。
(3)稳定剂能相互反应， 生成不溶物将过碳酸钠粒子包住，该反应的化学方程式为__________。
(4)下列物质不会使过碳酸钠晶体失效的是()
A. MnO2 B.H2SC.CH3COOH D.NaHCO3
(5)加入异丙醇的作用是_______________。
解析：(1)Na2CO3与H2O2易形成过碳酸钠晶体(2Na2CO3・3H2O2)，在需要时，该晶体易释放出H2O。
(2)温度较高时，2Na2CO3・3H2O2会分解成Na2CO3和H2O2，而且H2O2本身也会分解。
(3)MgCl2+Na2SiO3=MgSiO3↓+2NaCl
(4)过碳酸钠晶体(2Na2CO3・3H2O2)在MnO2存在下，H2O2会快速分解；其中的Na2CO3与H2S和CH3COOH都能发生反应，这样游离出来的H2O2也容易分解；而过碳酸钠晶体(2Na2CO3・3H2O2)与NaHCO3不反应。所以，D选项正确。
(5)异丙醇是有机物，而过碳酸钠晶体(2Na2CO3・3H2O2)是无机物，根据相似相溶原理，可知异丙醇的作用是：降低过碳酸钠晶体的溶解度，有利于2Na2CO3・3H2O2晶体析出。
2以Na2O2为载体考查
Na2O2可看成是二元弱酸H2O2的正盐。
1. Na2O2与水反应的本质是：2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O2
2.Na2O2与CO2反应的本质是：2Na2O2+2CO2+2H2O=2Na2CO3+2H2O2
例3.有一位同学查阅相关资料得知：Na2O2与H2O反应可生成H2O2。试设计一个简单的实验证明Na2O2与足量H2O充分反应后的溶液中有H2O2存在。可选试剂：Na2SO3、Na2S、FeSO4。
解析：假设Na2O2与H2O反应后的溶液中有H2O2，由于H2O2有强氧化性，加入Na2S，溶液中会有浅黄色沉淀(S)生成，若没有浅黄色沉淀(S)生成，则证明H2O2不存在。若加入Na2SO3，被氧化为Na2SO4，无明显现象，不能判断。若加入FeSO4，在碱液和H2O2下，将发生Fe2+→Fe(OH)2→Fe(OH)3的转化过程， 有特殊的实验现象，但是空气中的O2也能产生此转化过程，会干扰对溶液中H2O2的检验。
3以CH3COOOH为载体考查
过氧乙酸是一种无色透明的液体，易挥发，有刺激性醋酸味，易溶于水、醇、醚类等有机溶剂，水溶液显弱酸性。熔点0 ℃，沸点110 ℃，加热至沸点以上会发生爆炸。过氧乙酸是一种很强的氧化剂，对金属、木材、水泥等有腐蚀作用，能使橡胶制品老化。过氧乙酸是一种高效广谱消毒杀菌剂。
以醋酸和过氧化氢为原料，在硫酸或其他无机酸等催化剂存在下，过氧化氢中的一个氢原子被乙酸基取代，得到过氧乙酸。
例3.“过氧乙酸”是抗“非典”中广泛用于医院、地面、门窗、汽车等方面的消毒液。下面是市售过氧乙酸商品标签：(见表1)
(1)配制过氧乙酸消毒液的甲、乙溶液的主要成分各是什么？某校研究性学习小组为此进行以下研究，请你完成下列相关内容：
①查阅资料：过氧乙酸消毒液是由H2O2、H2O、CH3COOH及少量H2SO4混合后，反应生成过氧乙酸(CH3COOOH)为主要消毒成份的溶液。CH3COOOH容易放出原子氧，它与空气中微生物机体作用，达到灭菌目的。H2O2在酸性介质中稳定，是一种强氧化剂。
②提出假设：_______________________。
③实验验证：(完成表2)
④得出结论:__________________________。
(2)该校根据“非典”消毒要求，急需配制0.2 %过氧乙酸消毒液1 m3，需要购进甲溶液______瓶，乙溶液_____瓶。
解析：因为CH3COOH+H2O2 CH3COOOH+H2O，故CH3COOH与H2O2应该分瓶装，而H2O2在酸性介质中稳定。所以，(1)②假设甲溶液的主要成分是H2O2、H2O、H2SO4，乙溶液的主要成分是CH3COOH、H2O(或甲溶液是H2O2、H2O，乙溶液是CH3COOH、H2O、H2SO4)。③操作步骤：取少量甲、乙溶液，分别加入几滴紫色石蕊试剂，充分振荡。实验现象：甲溶液先变成红色，后又褪为无色；乙溶液由无色变成红色。④甲溶液的主要成分是H2O2、H2O、H2SO4，乙溶液的主要成分是CH3COOH、H2O(或甲溶液是H2O2、H2O，乙溶液是CH3COOH、H2O、H2SO4)。(2)甲溶液20瓶；乙溶液20瓶。
4以S2O82-载体考查
例4.S2O8n-在一定条件下可把Mn2+氧化成MnO4-，若反应后变为SO42-；又知反应中氧化剂与还原剂的离子数之比5∶2，则S2O8n-中的n值和S元素的化合价是()
A.1,+6;B.2, +7C.3,+7;D.4,+6
解析：由题意可知该反应的离子方程式为：5S2O8n-+2Mn2++8H2O=10SO42-+2MnO4-+16H+，再由电荷守恒(-n)×5+(+2)×2=(-2)×10+(-1)×2+(+1)×16，得n=2，在S2O82-中有：2x+(-2)×8=-2，得x=+7，故答案为B。S2O82-结构为： , S2O82-中含有“―O―O―”，则S的化合价为+6价。
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