Question

（2011?泰州一模）雙氧水（過氧化氯）被稱作“最清潔”的化學品，在紡織業(yè)和造紙業(yè)主要用作漂白劑，在化工合成中用作氧化劑和環(huán)氧化劑，在食品和醫(yī)藥工業(yè)中用作消毒劑、殺菌劑．目前，世界上過氧化氫的生產(chǎn)方法主要有電解法、葸醌法等．
I、電解法中成本最低的是過硫酸銨法
電解所用電槽以鉑為陽極，以鉛或石墨為陰極；NH₄HSO₄水溶液經(jīng)陰極室，再作為陽極液從陽極室流出，得（NH₄）₂S₂O₈溶液，電解總反應式：2NH₄HSO₄

電解  .

（NH₄）₂S₂O₈+H₂↑；（NH₄）₂S₂O₈溶液送往水解器中減壓水解、蒸發(fā)，蒸出過氧化氫的水溶液，剩余溶液流到陰極室再循環(huán)使用．
（1）寫出過氧化氫的電子式

．
（2）寫出水解器中（NH₄）₂S₂O₈溶液的水解方程式

（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=2NH₄HSO₄+H₂O₂

．
（3）鉑價格昂貴，試分析電槽陽極用鉑不用鉛的原因

鉛會在陽極失電子生成陽離子進入溶液，且在陽極生成的S₂O₈^2-會氧化鉛

．
（4）試分析水解器中使用減壓水解、蒸發(fā)的原因

為了減少雙氧水的分解損失

．
Ⅱ、葸醌法是國內(nèi)外大規(guī)模生產(chǎn)過氧化氫普遍采用的方法，生產(chǎn)簡易流程圖如下所示：

其中，觸媒為催化劑，工作液為乙基葸醌與有機溶劑的混合液，主要反應方程式為：
（1）寫出流程圖中加“？”的操作

萃取分液

．
（2）寫出流程圖中再生使用物質(zhì)的名稱

乙基葸醌

．
（3）根據(jù)雙氧水生產(chǎn)的特點，工業(yè)液中有機溶劑的選擇很重要．理想的有機溶劑應滿足以下要求：①對乙基葸醌和氫乙基葸醌具有良好的溶解能力：②粘度低，沸點高，難揮發(fā)，著火點高；③低毒性．請分析再寫出兩點要求：④

機溶劑化學穩(wěn)定性好，特別是抗氫化、抗氧化和抗水解能力好

；⑤

在水和雙氧水中的溶解度小，和雙氧水不反應，不至于產(chǎn)生爆炸危險，和水的密度差大，便于分離

．

Answer 1

分析：I．（1）雙氧水分子中氫原子和氧原子之間共用一個電子對，氧原子和氧原子之間共用一個電子對；
（2）（NH₄）₂S₂O₈溶液送往水解器中減壓水解、蒸發(fā)，蒸出過氧化氫的水溶液，剩余溶液流到陰極室再循環(huán)使用，說明（NH₄）₂S₂O₈水解生成雙氧水和硫酸氫銨；
（3）鉛是活潑金屬，作陽極易失電子而進入溶液，且在陽極生成的S₂O₈^2-會氧化鉛；
（4）溫度高時雙氧水易分解；
II（1）根據(jù)溶質(zhì)在不同溶劑中溶解度的差異采用萃取的方法；
（2）根據(jù)反應方程式判斷；
（3）化學穩(wěn)定性強，易于分離，和雙氧水不反應．

解答：解：I．（1）雙氧水分子中氫原子和氧原子之間共用一個電子對，氧原子和氧原子之間共用一個電子對，其電子式為：，故答案為：；
（2）（NH₄）₂S₂O₈溶液送往水解器中減壓水解、蒸發(fā)，蒸出過氧化氫的水溶液，剩余溶液流到陰極室再循環(huán)使用，說明（NH₄）₂S₂O₈水解生成雙氧水和硫酸氫銨，反應方程式為：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=2NH₄HSO₄+H₂O₂，
故答案為：（NH₄）₂S₂O₈+2H₂O=2NH₄HSO₄+H₂O₂；
（3）鉛是活潑金屬，作陽極易失電子而進入溶液，且在陽極生成的S₂O₈^2-會氧化鉛，
故答案為：鉛會在陽極失電子生成陽離子進入溶液，且在陽極生成的S₂O₈^2-會氧化鉛；
（4）雙氧水不穩(wěn)定，在溫度高時雙氧水易分解生成水和氧氣，所以為了減少雙氧水的損失，水解器中使用減壓水解、蒸發(fā)，故答案為：為了減少雙氧水的分解損失；
II（1）雙氧水易溶于水，且在水中的溶解度大于在工作液中的溶解度，工作液為乙基葸醌與有機溶劑的混合液，和水不互溶，所以可以采用萃取分液的方法分離，故答案為：萃取分液；
（2）根據(jù)反應方程式知，再生使用物質(zhì)的名稱為乙基葸醌，故答案為：乙基葸醌；
（3）理想的有機溶劑應滿足以下要求：①對乙基葸醌和氫乙基葸醌具有良好的溶解能力：②粘度低，沸點高，難揮發(fā)，著火點高；③低毒性，且有機溶劑化學穩(wěn)定性好，特別是抗氫化、抗氧化和抗水解能力好，在水和雙氧水中的溶解度小，和雙氧水不反應，不至于產(chǎn)生爆炸危險，和水的密度差大，便于分離，
故答案為：機溶劑化學穩(wěn)定性好，特別是抗氫化、抗氧化和抗水解能力好，在水和雙氧水中的溶解度小，和雙氧水不反應，不至于產(chǎn)生爆炸危險，和水的密度差大，便于分離．

點評：本題考查了實驗制備實驗方案設計，同時考查了電解池原理，了解物質(zhì)的性質(zhì)是解本題關鍵，難度中等．