解放军文职招聘考试过氧化氢

来源：长理培训发布时间：2017-10-07 13:25:46

过氧化氢

过氧化氢 H ₂ O ₂ ，其水溶液俗称双氧水，在自然界中很少见，仅以微量存在于雨雪或某些植物的汁液中，是自然界中还原性物质与大气氧化合的产物。
1 、过氧化氢分子的结构
H ₂O ₂的 O 原子也是采取不等性的 sp ³杂化，两个杂化轨道一个同 H 原子形成 H — O σ键，另一个则同第二个 O 原子的杂化轨道形成 O — O σ键，其它两个杂化轨道则被两对孤电子对占据，每个 O 原子上的两对孤电子间的排斥作用，使得两个 H — O 键向 O — O 键靠拢，所以键角∠ HOO 为 96 ° 52 ˊ , 小于四面体的 109 ° 。同时也使得 O — O 键长为 149pm ，比计算的单键值大。 H — O 键键长为 97pm 。整个分子不是直线形的，在分子中有一个过氧链— O — O —， O 的氧化数为 -1 ，每个 O 原子上各连着一个 H 原子，两个 H 原子位于像半展开的书的两页纸面上，两页纸面的夹角为 93 ° 51 ˊ ，两个 O 原子则处在书的夹缝位置上。
2 、过氧化氢的性质和用途
纯 H ₂ O ₂是一种淡蓝色的粘稠液体，它的极性比 H ₂O 强，由于 H ₂O ₂分子间有较强的氢键，所以比 H ₂O 的缔合程度还大，沸点也远比水高，但其熔点与水接近，密度随温度变化正常，可以与水以任意比例互溶， 3% 的 H ₂O ₂水溶液在医药上称为双氧水，有消毒杀菌的作用。

水和过氧化氢的物理性质

名称性质	水	过氧化氢
分子式	H ₂O	H₂ O ₂
O 的氧化数	-2	-1
液体颜色	无色	淡兰色
偶极矩（C·m ）	6.2 × 10-30	7.5 × 10-30
密度（g · cm-3 ）	1.0 （273K ）	1.438
熔点（ K ）	273	272
沸点（ K ）	373	423
分解温度（ K ）	2000 以上	426

在 H ₂O ₂中 O 的氧化数为 -1 ， H ₂O ₂的特征化学性质是：
① 过氧化氢的氧化性
从标准电极电势数值看， H ₂O ₂在酸性溶液中是一种强氧化剂。
例如 H ₂O ₂能将碘化物氧化成单质碘，这个反应可用来定性检出或定量测定 H ₂O ₂过氧化物的含量：
                   H ₂ O ₂+ 2I ^-+ 2H ⁺= I ₂+ H ₂O
另外， H ₂O ₂还能将黑色的 PbS 氧化成白色的 PbSO ₄：
                   4H ₂O ₂+ PbS = PbSO ₄+ 4H ₂O
表现 H ₂O ₂氧化性的反应还有：
                  H ₂O ₂+ H ₂SO ₃= H ₂ SO ₄ + H₂O
在碱性介质中 H ₂O ₂ 的氧化性虽不如在酸性溶液中强，但与还原性较强的亚铬酸钠 NaCrO ₂等反应时，仍表现出一定的氧化性：
           3H ₂O ₂ + 2NaCrO ₂ + 2NaOH = 2Na ₂CrO ₄+ 4H ₂ O
深绿色黄色
                     H ₂O ₂+ Mn(OH) ₂= MnO ₂↓ + 2H₂ O
白色棕黑色
H ₂ O ₂最常用作氧化剂，用于漂白毛、丝织物和油画，也可用于消毒杀菌。纯的 H ₂O ₂ 还可用作火箭燃料的氧化剂，它作为氧化剂的最大优点是不会给反应体系带来杂质，它的还原产物是 H ₂ O 。
要注意质量分数大于 30% 以上的 H ₂O ₂水溶液会灼伤皮肤。
② 过氧化氢的还原性
在碱性溶液中， H ₂O ₂是一种中等强度的还原剂，工业上常用 H ₂ O ₂ 的还原性除氯，因为它不会给反应体系带来杂质：
                        H ₂O ₂ + Cl ₂ = 2 Cl ^- + O ₂↑ + 2H ⁺
在酸性溶液中 H₂O ₂虽然是一种强氧化剂，但若遇到比它更强的氧化剂（如 KMnO ₄ ）时， H ₂ O ₂也会表现出还原性：
酸性介质中：
               5H ₂ O ₂+ 2MnO^{4 -} + 6H ⁺= 2Mn 2+ + 8H₂O + 5O ₂↑
中性或弱碱性介质中：
            3H ₂O ₂+ 2MnO ^{4 -}= 2MnO ₂ ↓ + 2H ₂O + 3O ₂ ↑ + 2OH ^-
③ 过氧化氢的不稳定性 H ₂O ₂在低温和高纯度时还比较稳定，但若受热到 426K( 153C 以上 ) 时便会猛烈分解，它的分解反应就是它的歧化反应：
                          2H ₂O ₂= 2H ₂O + O₂↑
能加速 H ₂ O ₂分解速度的因素还有：
(1) O ₂在碱性介质中的分解速度比在酸性介质中快。
(2) 杂质的存在，如重金属离子等都能大大加速 H ₂ O ₂的分解。
(3) 波长为 320~380nm 的光（紫外光）也能促进 H ₂ O₂ 的分解。
针对会加速 H ₂O ₂分解的热、介质、重金属离子和光四大因素，为了阻止 H₂O ₂的分解，一般常把 H ₂O ₂装在棕色瓶中放在阴凉处保存，有时还加入一些稳定剂，如微量的锡酸钠 Na ₂ SnO ₃、焦磷酸钠 Na ₄P ₂ O ₇或 8- 羟基喹啉等来抑制所含杂质的催化分解作用。