Question

过氧化氢的水溶液称为双氧水，常用作消毒剂、杀菌、漂白及工业生产原料等。

某实验小组取一定量的过氧化氢溶液，测定H₂O₂的含量，并探究H₂O₂的某些性质、应用。

Ⅰ．测定市售过氧化氢溶液中H₂O₂的质量分数

（1）量取10.00mL密度为ρ g/mL的市售过氧化氢溶液，应选用仪器是_______（填序号）；

A．10mL量筒   B．酸式滴定管       C．碱式滴定管        D．50mL烧杯

（2）将上述溶液稀释至250mL，操作中用到的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒、_________（填名称）；

（3）取25.00mL（2）中稀溶液至锥形瓶中，加适量稀硫酸酸化，用c mol/L KMnO₄标准液滴定，

①完成反应的离子方程式：____MnO₄^-+___H₂O₂+___H⁺→___Mn²⁺+___H₂O+___；

②该小组一共进行了四次测定实验，实验结果记录如下：

实验次数	第一次	第二次	第三次	第四次
消耗KMnO4溶液体积/mL	25.00	25.02	20.00	24.98

根据所给数据，计算原过氧化氢溶液中H₂O₂质量分数____________________________。

（4）下列操作会导致测定结果偏高的是_____________。

A．滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定的气泡消失

B．将H₂O₂溶液稀释成250．00mL溶液时，定容俯视刻度线

C．终点时，滴入一滴KMnO₄溶液，溶液呈红色，向红色溶液返滴一滴H₂O2溶液仍呈红色

Ⅱ.探究H₂O₂的性质

（5）上述测定原理，H₂O₂体现__________性；

（6）若要验证H₂O₂不稳定性，操作是____________________________。

Ⅲ.探究H₂O₂的应用

（7）为研究工业生产流程中双氧水的用量、调节的pH、反应时间三个关键生产条件对产品质量的影响，需要进行七组实验，若实验序号1是该流程的理论最佳生产条件，请在下表中填入实验序号为5、6、7的三组实验条件。

实验序号	1	2	3	4	5	6	7
双氧水（mL）	0.5	0.4	0.6	0.5
pH	11	11	11	10
反应时间	3	3	3	3

Answer

（1）酸式滴定（2）250mL容量瓶、胶头滴管（3）①2、5、6、2、8、5O2↑ ②；（4）ABC（5）还原

（6）取适量过氧化氢溶液于试管中加热，用带火星木条于试管口，木条复燃

（7）因为实验1为理论最佳生产条件，故需要讨论的是体积仍为0.5mL时，反应时间对PH的影响，据此可在参考2、3、4的基础上填写下表；

5

6

7

0.5

0.5

0.5

11

11

12（>11即可）

4（>3即可）

2（<3即可）

3

【解析】

试题分析：（1）量取10.00mL不能选择量筒，因为量筒只能精确到0.1mL，只能选择滴定管，酸式滴定管盛放酸性溶液或强氧化性的溶液，碱式滴定管盛放碱性溶液，过氧化氢能电离出氢离子而使其溶液呈弱酸性，另外其还有强氧化性，所以量取双氧水的滴定管应该用酸式滴定管；（2）配制一定物质的量浓度双氧水溶液还需要250mL容量瓶、胶头滴管定容；（3）①该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价，高锰酸根离子作氧化剂，则双氧水作还原剂，O元素化合价由-1价变为0价，所以有氧气生成，转移电子数为10，根据转移电子及原子守恒配平方程式为2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑；

②设参加反应的双氧水的质量为x，消耗的高锰酸钾溶液取第一次、第二次、第四次的平均值25mL，第三次明显误差较大，舍去不用；

2MnO4-+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑，

2mol 170g

2.5×10-2Cmol x

2mol：170g=2.5×10-2Cmol：x

x=(170×2.5×10-2C)/2g=17c/8g，其质量分数=(17c/8g×250/25)÷10ρg×100%=；

（4）A．滴定前滴定管尖嘴中有气泡，滴定后气泡消失，导致高锰酸钾溶液体积偏大，高锰酸钾溶液浓度不变，则高锰酸钾的物质的量偏大，导致测定双氧水的值偏高；B．将H2O2溶液配制成250.00mL溶液时，定容俯视刻度线，导致溶液体积偏小，根据c=n/V知，导致物质的量浓度偏高；C．判断终点时，滴入一滴KMnO4溶液，溶液呈红色，向红色溶液再滴一滴H2O2溶液仍呈红色，说明加入的高锰酸钾的体积偏大，高锰酸钾的物质的量偏大，导致测定双氧水的值偏高，故选ABC；

II．（5）该反应中双氧水中O元素化合价的化合价由-1价变为0价，则双氧水作还原剂，还原剂体现还原性；（6）双氧水不稳定，受热易分解生成氧气，其操作是：取适量过氧化氢溶液于试管中加热，用带火星木条于试管口，木条复燃；（7）因为实验1为理论最佳生产条件，故需要讨论的是体积仍为0.5mL时，反应时间对PH的影响，据此可在参考2、3、4的基础上填写下表；

5

6

7

0.5

0.5

0.5

11

11

12（>11即可）

4（>3即可）

2（<3即可）

3

考点：本题考查探究物质的含量测定及性质实验方案设计，侧重考查学生实验操作、知识运用能力，涉及方程式的配平、滴定实验、氧化还原反应、物质检验、仪器使用等知识点。