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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.(1)H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同
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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.
(1)H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了如图1甲、乙两种实验装置.
若利用甲实验,可通过观察______现象,从而定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是______;若利用乙实验可进行定量分析,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中还需要测量的数据是______.
(2)在含有表面活性剂的酸性水溶液中,以碳为电极,通直流电进行电解可制取氢气和过氧化氢,过氧化氢在______(填“阴极”、“阳极”)产生.以H2O2和硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源.其工作原理如图2,写出a极上的电极反应式:______,正极材料采用MnO2,MnO2除了作电极材料之外还可能具有的作用为______.
(3)锗(Ge)与碳是同主族元素,最新研究表明有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与NaOH溶液反应,但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,其化学方程式为______.
(1)H2O2不稳定、易分解,Fe3+、Cu2+等对其分解起催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组同学分别设计了如图1甲、乙两种实验装置.
若利用甲实验,可通过观察______现象,从而定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是______;若利用乙实验可进行定量分析,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略,实验中还需要测量的数据是______.
(2)在含有表面活性剂的酸性水溶液中,以碳为电极,通直流电进行电解可制取氢气和过氧化氢,过氧化氢在______(填“阴极”、“阳极”)产生.以H2O2和硼氢化合物NaBH4(B的化合价为+3价)作原料的燃料电池,可用作通信卫星电源.其工作原理如图2,写出a极上的电极反应式:______,正极材料采用MnO2,MnO2除了作电极材料之外还可能具有的作用为______.
(3)锗(Ge)与碳是同主族元素,最新研究表明有机锗具有明显的抗肿瘤活性,锗不与NaOH溶液反应,但在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,其化学方程式为______.
▼优质解答
答案和解析
(1)定性比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,可以通过观察产生气泡的快慢来比较,产生气泡快的,催化效果好;在探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果是,必须保持其他的条件相同,所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,可以避免由于阴离子不同造成的干扰;
定量比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,由图可知,可以通过测定一定时间内产生的气体(或测定产生一定体积的气体所需的时间)来比较.一定时间内产生的气体越多或产生一定体积的气体所需的时间越短,则催化效果越好,即需测定一定时间内产生的气体(或测定40mL气体所需的时间),
故答案为:反应产生气泡的快慢;排除阴离子的干扰;产生40mL气体所需的时间;
(2)电解酸性水溶液,水生成了过氧化氢,发生了氧化反应,故应在阳极产生;a极上BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,电极b采用MnO2,为正极,H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,MnO2既作电极材料又有催化作用,
故答案为:阳极;BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O;MnO2对电极反应可能具有催化作用;
(3)根据锗(Ge)与碳是同主族元素,性质相似,在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,已知反应物和生成物配平得化学方程式为Ge+2H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O,故答案为:Ge+2H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O.
定量比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,由图可知,可以通过测定一定时间内产生的气体(或测定产生一定体积的气体所需的时间)来比较.一定时间内产生的气体越多或产生一定体积的气体所需的时间越短,则催化效果越好,即需测定一定时间内产生的气体(或测定40mL气体所需的时间),
故答案为:反应产生气泡的快慢;排除阴离子的干扰;产生40mL气体所需的时间;
(2)电解酸性水溶液,水生成了过氧化氢,发生了氧化反应,故应在阳极产生;a极上BH4-被氧化为BO2-,应为原电池的负极反应,电极反应式为BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O,电极b采用MnO2,为正极,H2O2发生还原反应,得到电子被还原生成OH-,MnO2既作电极材料又有催化作用,
故答案为:阳极;BH4-+8OH--8e-=BO2-+6H2O;MnO2对电极反应可能具有催化作用;
(3)根据锗(Ge)与碳是同主族元素,性质相似,在有H2O2存在时可与NaOH 溶液反应生成锗酸盐,已知反应物和生成物配平得化学方程式为Ge+2H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O,故答案为:Ge+2H2O2+2NaOH=Na2GeO3+3H2O.
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