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求助-请问双氧水在碳酸钠溶液中稳定吗
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请问高手双氧水跟碳酸钠会不会反应啊，在碳酸钠溶液中容易分解吗 [ Last edited by junfeng80 on 2007-5-12 at 09:27 ] |
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junfeng80(金币+3):谢谢
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不稳定 http://dxchong.bokee.com/6074429.html 双氧水性质 双氧水，学名过氧化氢，系无色透明液体，溶于水、醇及醚，高浓度时有腐蚀性，放置时渐渐分解为氧及水。 30%双氧水密度为1.11g/㎝3，熔点-0.89，沸点为151.4。分子式H2O2，分子量：34.01。 漂白和杀菌作用强，碱性条件下作用更强。 双氧水稳定性 双氧水可被催化分解，分解是放热反应，同时产生气体。 2H2O2（液）—→2H2O（液）+ O2（气） 2H2O2（气）—→2H2O（气）+ O2（气） 影响双氧水分解的因素主要有：温度、pH值和催化杂质等。 1．温度： H2O2在较低温度和较高纯度时还是较稳定的。纯H2O2如加热到153 。C或更高温度时，便会发生猛烈爆炸性分解。较低温度下分解作用平稳进行：2H2O2—→2H2O + O2↑ +46.94kcal。 2．PH： 介质的酸碱性对H2O2的稳定性有很大的影响。酸性条件下H2O2性质稳定，进行氧化速度较慢；在碱性介质中，H2O2很不稳定，分解速度很快。H2O2作为氧化剂的反应速度，通常在碱性溶液中快。因此加热碱性溶液可很完全地破坏过量的H2O2。 3．杂质： 杂质是影响H2O2分解的重要因素。很多金属离子如Fe2+、Mn2+、Cu2+、Cr3+等都能加速H2O2分解。工业级H2O2中因含较多的金属离子杂质，必须加入较大量的稳定剂来抑制杂质的催化作用，其原理是还原和络合。 4．光： 波长3200—3800A的光也能使H2O2分解速度加快。 为阻止H2O2的分解，必须对热、光、PH、金属离子四大因素提出措施。 双氧水贮存运输 ◆ 贮存 H2O2应贮存于阴凉、通风的库房中，避免阳光直射； 严禁与碱、金属及金属化合物、易燃品混存； 容器应加盖并保持排气，以保持容器内H2O2的纯度，防止污染； 如有容器破裂、渗漏，应用大量水冲洗。 在符合贮存、运输条件下，一年内浓度下降不超过原来浓度的3%。 请勿直接用手接触，操作应配戴塑胶手套； 若不慎接触或包装发生泄漏，请用水冲净。 双氧水安全资料 ◆ 毒性 H2O2从一般意义上讲是无毒的，对皮肤、眼睛和粘液膜有刺激作用，浓度较低时可产生漂白和灼烧感觉，浓度高时可使表皮起泡和严重损伤眼睛。其蒸汽进入呼吸系统后可刺激肺部，甚至导致器官严重损伤。当H2O2沾染人体或溅入眼内时应用大量清水冲洗。 可燃性: 任何浓度的H2O2均是不可燃的，但它是一种强氧化剂，特别是当浓度高时，它容易引起其它可燃物质燃烧。H2O2引起燃烧的过程是其分解与氧化的结合。H2O2浓度愈高，燃烧愈易开始。当外溢的H2O2与可燃物质接触时，应立即用大量的水冲洗稀释，并将H2O2洗去。 爆炸性: H2O2在催化杂质存在下可分解，放出氧气和热量，温度和浓度越高，分解速度越快，因此一旦诱发了分解，则分解随着放热和温升自行加速，其结果进一步使物料温度上升，并产生更多的气体（氧气和蒸发的蒸气），且随着温度升高而膨胀，此时如容器密闭将产生高压，从而导致容器爆破。因此贮存H2O2的设备均应有防尘的通风口，以安全释放可能产生的气体。H2O2溶液在常温常压下一般不会爆炸，但H2O2分解产生的氧在一定条件下也能与可燃蒸气或气体形成爆炸性混合物，此混合物一经引发（如火花、静电等）即有发生爆炸的危险。 3-1 结构和制备 H2O2水溶液俗称双氧水，纯H2O2为淡兰色粘稠液体，密度m=1.465g/mol，易溶于水，分子间有较强氢键，故其熔沸点较高(mp=272K，bp=423K)。 1.结构 H2O2分子中有一个-O-O-，两个O-H键，其结构如下图 O sp3 杂化 φ= 96°52′ θ=93°51′ (气态分子中二面角为111.5°) 分子中O-O键键能为210KJ/mol，O-H键键能为468kJ/mol。 H2O2中氧原子氧化数为-1，故可采用使O(-Ⅱ)氧化或使O2分子还原的方法来制备H2O2。 2.制备 (1)实验室制备 BaO2+H2SO4(稀)＝＝BaSO4 + H2O2 低温 Na2O2+H2SO4+10H2O＝＝Na2SO4.10H2O+ H2O2 可制得含6-8％的H2O2的溶液。 (2)工业制备 [1]电解硫酸氢盐溶液[氧化O(-Ⅱ)] 用K2SO4或(NH4)2SO4加50％H2SO4溶液，电解反应为： 阳极(Pt) 2HSO4-＝＝S2O82-+2H++2e φ°=2.05V (O2 ＋ 4H+ ＋ 4e ＝＝ 2H2O φ°(O2+H+/H2O) ==1.229(V)) 阴极(石墨或Pb) 2H++2e＝＝H2 总反应 2HSO4-＝＝S2O82-+H2 将电解产物在5KPa下加热水解，可得到H2O2溶液 S2O82-+2H2O＝＝H2O2+2HSO4- 因水比H2O2(常压下bp: H2O2 423K，H2O 373K)更易挥发，经减压蒸馏，可得30-35％的H2O2溶液，也可在电解后的产物中加KHSO4，使K2S2O8析出。 (NH4)2S2O8+2KHSO4＝＝K2S2O8 +2NH4HSO4 再将K2S2O8在酸性溶液中水解 H2SO4 K2S2O8+2H2O＝＝2KHSO4+ H2O2 减压蒸馏即可得浓的H2O2溶液。 [2]乙基蒽醌法 [还原O2] 还原(分子中加入氢) 氧化(分子中去掉氢) 该反应溶剂采用苯，当反应进行到H2O2浓度达5.5g/l时，用水萃取有机相中的H2O2，可得18％的H2O2溶液，再经减压蒸馏可得高浓度H2O2溶液。 方法2与方法1比较具有较经济的优点，缺点是钯催化剂费用大和蒽醌醇经多次降解后成为一种不能循环使用的降解物，故在反应过程中必需不断除去并添加新的蒽醌。 3-2 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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