酸堿
H2O2是二元弱酸,具有酸性。
氧化性
具有較強(qiáng)的氧化性
H2O2+ 2KI + 2HCl ==== 2KCl + I2+ 2H2O
2Fe2+ + H2O2+ 2H+ ==== 2Fe3+ + 2H2O
H2O2+ H2S ==== S↓+ 2H2O
H2O2+ SO2==== H2SO4
注:在酸性條件下H2O2的還原產(chǎn)物為H2O,在中性或堿性條件其還原產(chǎn)物為氫氧化物。
大于90%的過氧化氫遇到可燃物會瞬間將其氧化起火。
還原性
2KMnO4+ 5H2O2+ 3H2SO4==== 2MnSO4+ K2SO4 + 5O2↑+ 8H2O
2KMnO4+5H2O2===2Mn(OH)2+2KOH+5O2↑ +2H2O
H2O2+ Cl2==== 2HCl + O2
注:H2O2的氧化產(chǎn)物為O2
不穩(wěn)定性
過氧化氫在常溫可以發(fā)生分解反應(yīng)生成氧氣和水(緩慢分解)過氧化氫,在加熱或者加入催化劑后能加快反應(yīng),催化劑有二氧化錳、硫酸銅、碘化氫、二氧化鉛、三氯化鐵,及生物體內(nèi)的過氧化氫酶等。
2H2O2==MnO2== 2H2O + O2↑
2H2O2 ==Δ== 2H2O + O2↑
4、 H2O2的保存方法 實(shí)驗室里常把H2O2裝在棕色瓶內(nèi)避光并放在陰涼處。
5、 H2O2的用途 作消毒、殺菌劑過氧化氫,作漂白劑、脫氯劑,純H2O2還可作火箭燃燒的氧化劑等。
6、 高濃度(大于74%)的H2O2非常不穩(wěn)定柴油檢測儀,受熱就會爆炸。
7、 實(shí)驗室提純H2O2使用減壓蒸餾的方法,使H2O2在較低的溫度下沸騰,以至于不會過多地分解。
電解反應(yīng)
電解過氧化氫會生成臭氧和水過氧化氫環(huán)氧乙烷報警器,同時水又生成氫氣和氧氣。
分步反應(yīng)化學(xué)方程式:
一、3H2O2==電解== 3H2O + O3↑
二、2H2O ==電解== 2H2↑ + O2↑
總反應(yīng)化學(xué)方程式為:
6H2O2==電解==6H2↑ + 2O3↑ + 3O2↑
注:首次生成的臭氧顏色為橙黃。
分解反應(yīng)
1.取5ml5%的過氧化氫溶液于試管中,將帶火星的木條伸入試管中,木條沒有復(fù)燃。
2.取5ml5%的過氧化氫溶液于試管中,加熱,再將帶火星的木條伸入試管中,木條難以復(fù)燃。
注意:此時不是試管內(nèi)有大量水蒸汽,而是氧氣濃度低
3.取5ml5%的過氧化氫溶液于試管中,加入少量二氧化錳,再將帶火星的木條伸入試管中,木條復(fù)燃。二氧化錳做催化劑(起催化作用,加快化學(xué)反應(yīng)速率,且反應(yīng)前后其質(zhì)量與化學(xué)性質(zhì)均不發(fā)生改變),和過氧化氫反應(yīng)生成氧氣和水。
4.化學(xué)方程式:2H2O2==MnO2== 2H2O + O2↑
催化原理
雙氧水的分解是個自身氧化還原的反應(yīng),也叫歧化反應(yīng)。
酸性溶液中的標(biāo)準(zhǔn)電極電勢對比:
O2+2H+ +2e- =H2O2 0.695V
H2O2+2H+ +2e -=2H2O 1.776 V
可以看出過氧化氫具有很強(qiáng)的還原性,同時具有很強(qiáng)的氧化性,歧化反應(yīng)的電極電勢高達(dá)1.0V以上,歧化反應(yīng)理應(yīng)相當(dāng)劇烈,但是由于過氧鍵有一定的穩(wěn)定性造成實(shí)際上雙氧水的歧化反應(yīng)并沒有那么強(qiáng)烈,所以需要加入催化劑。
【催化劑的中心元素都是變價的,而且要求此元素氧化態(tài)能夠氧化雙氧水,但是還原態(tài)的能夠被雙氧水氧化?!?/p>
二氧化錳作催化劑時候,目前最被認(rèn)可的反應(yīng)原理是:
MnO2+H2O2+2H+=Mn2++O2+2H2O
H2O2+Mn2+=MnO2+2H+
Fe3+催化的機(jī)理與之類似
H2O2+2Fe3+=2Fe2++2H++O2↑
H2O2+2Fe2+2H+=2Fe3++2H2O
但是鐵離子的氧化性太弱,所以該反應(yīng)第一步進(jìn)行很慢,造成鐵離子的催化效果比二氧化錳差很遠(yuǎn)。
制取氧氣
可把過氧化氫裝入試管中,加入催化劑(二氧化錳、沸石),插上單孔橡皮塞和導(dǎo)管,用排水法制取氧氣?;瘜W(xué)方程式為 2H2O2==(催化劑)2H2O+O2。這個實(shí)驗十分常用。
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