简述双氧水的化学性质,并举例说明

如题所述

【基本性质】:无色的重液体,密度1.438,熔点-89℃,沸点151.4℃,能与水、乙醇或乙醚以任何比例混合,贮存时会分解为水和氧。在不同的情况下有氧化作用或还原作用。
【产品用途】:过氧化氢是一种重要的无机化工产品。广泛应用于化学、造纸、纺织、食品、医疗卫生、家具装璜、电子、轻工等行业的合成、脱墨、漂白、显色、消毒。还应用于三废治理。

性质和用途

1.不稳定性

从分解反应的 ΔH°和 ΔG°看

H2O2(l)==H2O(l)+1/2O2(g) ΔH°==-98.5kJ/mol ΔG°==-123kJ/mol

碱性介质 2HO2- = O2 + 2OH-

可见其在热力学上是不稳定的。但在常温下,它的分解缓慢,90%的H2O2溶液在323K下每小时只分解0.001%,但若溶液中存在Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+、Co2+等杂质,则能加快其分解,波长为320-380nm的光也能大大加快H2O2的分解,因此,H2O2溶液应保存在避光的棕色瓶中并置放于阴凉处,并常放入一些稳定剂,如微量的锡酸钠Na2SnO3,焦磷酸钠Na4P2O7或8-羟基喹啉等,防止其分解(稳定剂可降低金属离子浓度)。

H2O2在碱性介质中的分解远比在酸性介质中快。

2.氧化还原性

H2O2中氧为-1氧化态,因此有向-2和零氧化态转化的两种可能性,即既能显氧化性,又显还原性,列出有关数据如下:

作氧化剂 作还原剂

φ°A H2O2/H2O 1.77V O2/H2O2 0.68V

φ°B HO2-/OH- 0.87V O2/HO2-+OH- -0.08V

(1)从φ°值可见,在酸性溶液中,H2O2是一种强氧化剂,例如,它能使I2从KI的酸性溶液中析出,使黑色的PbS转化为白色的PbSO4(可用于修复古画,铅白2PbCO3.Pb(OH)2 作为颜料,在空气中会被H2S变为黑色的PbS)

H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O

PbS+4H2O2==PbSO4+4H2O

但在酸性溶液中,H2O2的还原性很弱(O2/ H2O2 0.68V), 只有遇到很强的氧化剂如Cl2或KMnO4等才可将其氧化为O2:

Cl2+ H2O2==2HCl+O2

2HMnO4+5H2O2+3H2SO4==2MnSO4+K2SO4+8H2O+5O2

(2)在碱性溶液中,H2O2也是一种较强的氧化剂,例如可把CrO2-氧化为CrO42-

2CrO2-+3H2O2+2OH-==2CrO42-+4H2O

同时又具有中等强度的还原性,例如较弱氧化剂Ag2O与H2O2在碱性条件下反应即可放出O2。

Ag2O+HO2-==2Ag + OH-+ O2

总之,H2O2既具有氧化性又具有还原性,但一般说来,不论在酸性介质或是在碱性介质中,H2O2的氧化性较还原性更强,故主要将其作氧化剂使用。

3.弱酸性

H2O2是一种弱酸,在298K时

H2O2==H++HO2- Ka1==1.55×10-12

其Ka2很小,约为10-25。

H2O2的用途主要是利用其氧化性,因它是一种不造成污染的强氧化剂,过去大量用于消毒和漂白,随着应用技术的开发,其使用领域也日益扩大,现在在火箭上将其作发射燃料。

4.在酸性溶液中,H2O2与重铬酸盐Cr2O72-反应生成过氧化铬CrO5[或CrO(O2)2]

4 H2O2+H2Cr2O7==2CrO5+5H2O 非氧化还原反应 Cr(Ⅵ)

其分子结构为 ,分子中有两个过氧键,CrO5显兰色,故此反应可用于检验H2O2或检验CrO42-或Cr2O72-

2CrO42- + 2H+ === Cr2O72- + H2O

的存在。由于CrO5在乙醚中较稳定,故在反应前要先加一些乙醚,否则生成的CrO5还将与H2O2反应而使兰色消失:

CrO5+7H2O2+6H+==2Cr3++7O2 +10H2O
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第1个回答  2008-11-13
无色 具有漂白性 腐蚀性 强氧化性...