作业帮介绍一下过氧化氢的化学性质!
来源：学生作业帮 编辑：拍题作业网作业帮 分类：化学作业 时间：2024/04/28 02:34:34
介绍一下过氧化氢的化学性质!
顺便问一下：双氧水是弱电解质吗?
顺便问一下：双氧水是弱电解质吗?
过氧化氢,俗称双氧水,分子式H2O2,是除水外的另一种氢的氧化物.化学性质不稳定,一般以30%或60%的水溶液形式存放.过氧化氢有很强的氧化性,且具弱酸性.
过氧化氢是非常强的氧化剂,它和其他氧化剂的标准电极电势值列在右面,值越高代表氧化性越强：
分解反应
过氧化氢可自发分解歧化生成水和氧气：
2 H2O2 → 2 H2O + O2
该反应在热力学上自发进行：ΔHo为−98.2 kJ·mol−1,ΔGo为−119.2 kJ·mol−1,ΔS为70.5 J·mol−1·K−1.重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu2+等对过氧化氢的分解有催化作用.过氧化氢在酸性和中性介质中较稳定,在碱性介质中易分解.用波长为320～380nm的光照射会使过氧化氢分解速度加快,故过氧化氢应盛于棕色瓶中并放在阴凉处.
H2O2与Fe2+的混合溶液称为Fenton试剂.某些离子如Fe2+、Ti3+催化下,过氧化氢分解反应会生成自由基中间体HO·（羟基自由基）和HOO·.
一般使用的双氧水中都会含有一定量的稳定剂,以减少过氧化氢的分解.常用的稳定剂包括：锡酸钠、焦磷酸钠和有机亚磷酸酯.
氧化还原反应
过氧化氢可在水溶液中氧化或还原很多无机离子.用作还原剂时产物为氧气,用作氧化剂时产物为水.例如酸性溶液中,过氧化氢可将Fe2+氧化为Fe3+：
2 Fe2+(aq) + H2O2 + 2 H+(aq) → 2 Fe3+(aq) + 2H2O(l)
与过氧化氢作用,亚硫酸根（SO32−）可被氧化为硫酸根（SO42−）,高锰酸钾在酸性溶液中会被还原为Mn2+.由于标准电极电势的缘故,反应在不同pH环境下进行的方向可能不同,如碱性溶液中,过氧化氢会将Mn2+氧化为MnIV,以MnO2形式生成.
过氧化氢还原次氯酸钠的反应可用于在实验室中制备氧气：
NaOCl + H2O2 → O2 + NaCl + H2O
有机化学中,过氧化氢常用作氧化剂,可将硫醚氧化为亚砜.甲基苯基硫醚与其反应时,会被氧化为甲基苯基亚砜,以甲醇作溶剂或三氯化钛催化,产率为99%：
Ph-S-CH3 + H2O2 → Ph-S(O)-CH3 + H2O
过氧化氢的碱性溶液可用于富电子烯烃（如丙烯酸）的环氧化反应,以及在硼氢化-氧化反应第二步中氧化烷基硼至醇.
过氧化氢与很多无机或有机化合物反应时,过氧链保留并转移到另一分子上,生成新的过氧化物：
过氧化氢在低温下与铬酸或重铬酸盐酸性溶液反应时,会生成不稳定的蓝色过氧化铬CrO(O2)2,可用乙醚或戊醇萃取.水溶液中过氧化铬很快分解为氧气和含铬离子.
过氧化氢与硼砂反应会生成过硼酸钠,可用作消毒剂：
Na2B4O7 + 4 H2O2 + 2 NaOH → 2 Na2B2O4(OH)4 + H2O
过氧化氢可生成很多含有O22-过氧根离子的无机盐类,其中比较重要的如过氧化钙、过氧化钠和过氧化镁.
与羧酸（RC=O-OH）反应,生成具氧化性的过氧酸（RC=O-O-OH）,可用于烯烃环氧化反应等用途.与丙酮反应生成炸药三过氧化三丙酮（TATP）,与臭氧反应生成三氧化二氢,与尿素反应生成过氧化尿素.
过氧化氢与三苯基氧化膦生成酸碱加合物,有些反应中用作过氧化氢的等同试剂.
与水相比,过氧化氢的碱性要弱得多,只有与很强的酸反应才会生成加合物.超强酸HF/SbF5可将过氧化氢质子化,生成含[H3O2]+离子的产物.
过氧化氢是非常强的氧化剂,它和其他氧化剂的标准电极电势值列在右面,值越高代表氧化性越强：
分解反应
过氧化氢可自发分解歧化生成水和氧气：
2 H2O2 → 2 H2O + O2
该反应在热力学上自发进行：ΔHo为−98.2 kJ·mol−1,ΔGo为−119.2 kJ·mol−1,ΔS为70.5 J·mol−1·K−1.重金属离子Fe2+、Mn2+、Cu2+等对过氧化氢的分解有催化作用.过氧化氢在酸性和中性介质中较稳定,在碱性介质中易分解.用波长为320～380nm的光照射会使过氧化氢分解速度加快,故过氧化氢应盛于棕色瓶中并放在阴凉处.
H2O2与Fe2+的混合溶液称为Fenton试剂.某些离子如Fe2+、Ti3+催化下,过氧化氢分解反应会生成自由基中间体HO·（羟基自由基）和HOO·.
一般使用的双氧水中都会含有一定量的稳定剂,以减少过氧化氢的分解.常用的稳定剂包括：锡酸钠、焦磷酸钠和有机亚磷酸酯.
氧化还原反应
过氧化氢可在水溶液中氧化或还原很多无机离子.用作还原剂时产物为氧气,用作氧化剂时产物为水.例如酸性溶液中,过氧化氢可将Fe2+氧化为Fe3+：
2 Fe2+(aq) + H2O2 + 2 H+(aq) → 2 Fe3+(aq) + 2H2O(l)
与过氧化氢作用,亚硫酸根（SO32−）可被氧化为硫酸根（SO42−）,高锰酸钾在酸性溶液中会被还原为Mn2+.由于标准电极电势的缘故,反应在不同pH环境下进行的方向可能不同,如碱性溶液中,过氧化氢会将Mn2+氧化为MnIV,以MnO2形式生成.
过氧化氢还原次氯酸钠的反应可用于在实验室中制备氧气：
NaOCl + H2O2 → O2 + NaCl + H2O
有机化学中,过氧化氢常用作氧化剂,可将硫醚氧化为亚砜.甲基苯基硫醚与其反应时,会被氧化为甲基苯基亚砜,以甲醇作溶剂或三氯化钛催化,产率为99%：
Ph-S-CH3 + H2O2 → Ph-S(O)-CH3 + H2O
过氧化氢的碱性溶液可用于富电子烯烃（如丙烯酸）的环氧化反应,以及在硼氢化-氧化反应第二步中氧化烷基硼至醇.
过氧化氢与很多无机或有机化合物反应时,过氧链保留并转移到另一分子上,生成新的过氧化物：
过氧化氢在低温下与铬酸或重铬酸盐酸性溶液反应时,会生成不稳定的蓝色过氧化铬CrO(O2)2,可用乙醚或戊醇萃取.水溶液中过氧化铬很快分解为氧气和含铬离子.
过氧化氢与硼砂反应会生成过硼酸钠,可用作消毒剂：
Na2B4O7 + 4 H2O2 + 2 NaOH → 2 Na2B2O4(OH)4 + H2O
过氧化氢可生成很多含有O22-过氧根离子的无机盐类,其中比较重要的如过氧化钙、过氧化钠和过氧化镁.
与羧酸（RC=O-OH）反应,生成具氧化性的过氧酸（RC=O-O-OH）,可用于烯烃环氧化反应等用途.与丙酮反应生成炸药三过氧化三丙酮（TATP）,与臭氧反应生成三氧化二氢,与尿素反应生成过氧化尿素.
过氧化氢与三苯基氧化膦生成酸碱加合物,有些反应中用作过氧化氢的等同试剂.
与水相比,过氧化氢的碱性要弱得多,只有与很强的酸反应才会生成加合物.超强酸HF/SbF5可将过氧化氢质子化,生成含[H3O2]+离子的产物.