Question

（14分）2013年10月我市因臺風菲特遭受到重大損失，市疾控中心緊急采購消毒藥品，以滿足災后需要。復方過氧化氫消毒劑具有高效、環保、無刺激無殘留，其主要成分H₂O₂是一種無色粘稠液體，請回答下列問題：
⑴火箭發射常以液態肼（N₂H₄）為燃料，液態H₂O₂為助燃劑。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
則反應N₂H₄（1）+2H₂O₂（1）=N₂（g）+4H₂O（g）的△H=       ，
⑵據報道，以硼氫化合物NaBH₄(B元素的化合價為＋3價)和H₂O₂作 原料的燃 料電池，負極材料采用Pt/C，正極材料采用MnO₂，可用作空軍通信衛星電，其工作原理如圖所示。

則該電池的正極反應____                       ___
⑶H₂O₂是一種不穩定易分解的物質。右圖是H₂O₂在沒有催化劑時反應進程與能量變化圖，請在圖上畫出使用催化劑加快分解速率時能量與進程圖 。

⑷某化學興趣小組欲測定H₂O₂的分解速率，取溶液0.5L進行分析，數據如表格所示：

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時刻向H₂O₂溶液中加入催化劑，則加入催化劑后整段時間內H₂O₂的平均分解速率___________。
⑸H₂O₂還是一種藥物化學分析的氧化劑，能用于藥物的分析。


①此檢驗過程中加過量H₂O₂反應的離子方程式為______________。
②從紅褐色的懸濁液到最后的稱量，其過程中所需的基本操作有___________（按操作的順序填寫）。
A．過濾      B．洗滌      C．萃取     D．分液     E．冷卻     F．灼燒
③最后稱量紅棕色固體的質量為0．8960g，那么該藥片中硫酸亞鐵的質量分數為
_________（小數點后面保留一位有效數字）。

Answer 1

（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%

試題分析：（1）根據蓋斯定律得所求△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）正極發生還原反應，所以從圖中可知，正極是過氧化氫的還原反應生成氫氧根離子，電極反應式為H₂O₂+2e^-=2OH^-  
（3）使用催化劑，可以降低反應的活化能，加快反應速率，但反應熱不變，所以在原圖的基礎上降低曲線的高度，但起點與終點不變；
（4）從表中數據可知，前6s內過氧化氫的物質的量減少緩慢，6s后，過氧化氫的物質的量減少很快，說明此時加入了催化劑，所以6s～10s之間，過氧化氫的濃度減少（0.55mol-0.03mol）/0.5L，則這段時間的平均反應速率為（0.55mol-0.03mol）/0.5L/4s="0.26" mol/( L·S)；
（5）①過氧化氫與硫酸亞鐵發生氧化還原反應生成硫酸鐵和水，離子方程式為H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O 
②紅棕色固體是氧化鐵固體，所以從紅褐色濁液到紅棕色固體需要過濾沉淀，洗滌沉淀，灼燒沉淀為氧化鐵，冷卻，最后稱量，所以答案選ABFE；
③0.8960g的氧化鐵的物質的量是0.0056mol,則藥片中硫酸亞鐵的質量為0.0056mol×2×152g/mol=1.7024g,10片藥片的質量是0.3g×10=3g,所以藥片中硫酸亞鐵的質量分數為1.7024g/3g×100%=56.7%