● 电解-水解法(电解NH4HSO4) 2NH4HSO4 (NH4 )2 S2O8 H2 2HSO S O 2H e 2 4 2 8 2H 2e H2 (阳极) (阴极) 电解 减压蒸馏,可得质量分数为 20%~30%的H2O2溶液,在减 压下进一步分级蒸馏,H2O2浓度可高达98%,再冷冻,可 得纯H2O2晶体。 (NH4 )2 S2O8 2H2O 2NH4HSO4 H2O2 H2SO4 (循环使用)
● 电解-水解法(电解NH4HSO4) 2NH4HSO4 (NH4 )2 S2O8 H2 2HSO S O 2H e 2 4 2 8 2H 2e H2 (阳极) (阴极) 电解 减压蒸馏,可得质量分数为 20%~30%的H2O2溶液,在减 压下进一步分级蒸馏,H2O2浓度可高达98%,再冷冻,可 得纯H2O2晶体。 (NH4 )2 S2O8 2H2O 2NH4HSO4 H2O2 H2SO4 (循环使用)
(2) 氧化还原性 氧化性强,还原性弱,是一种“清洁的”氧化剂和还原剂 。 1.229V n = 2 H O 1 1.77V H O 1 0.682V /V O2 2 2 2 n n θ EA
(2) 氧化还原性 氧化性强,还原性弱,是一种“清洁的”氧化剂和还原剂 。 1.229V n = 2 H O 1 1.77V H O 1 0.682V /V O2 2 2 2 n n θ EA
● 用作氧化剂 ● 用作还原剂 H2O2 + 2 I - + 2 H3O+ I2 + 4 H2O (用于 H2O2的检出和测定) H2O2 + 2 Fe 2+ + 2 H3O+ 2 Fe 3+ + 4 H2O 3 H2O2 + 2 NaCrO2 + 2 NaOH 2 Na2CrO4 + 4 H2O 4H2O2 + PbS(黑) PbSO4 (白) + 4H2O 5 H2O2 + 2 MnO- 4 + 6 H3O+ 2 Mn2+ + 5 O2 + 14 H2O “清洁的”氧化剂和还原剂 !
● 用作氧化剂 ● 用作还原剂 H2O2 + 2 I - + 2 H3O+ I2 + 4 H2O (用于 H2O2的检出和测定) H2O2 + 2 Fe 2+ + 2 H3O+ 2 Fe 3+ + 4 H2O 3 H2O2 + 2 NaCrO2 + 2 NaOH 2 Na2CrO4 + 4 H2O 4H2O2 + PbS(黑) PbSO4 (白) + 4H2O 5 H2O2 + 2 MnO- 4 + 6 H3O+ 2 Mn2+ + 5 O2 + 14 H2O “清洁的”氧化剂和还原剂 !
(3) 不稳定性(由于分子中的特殊过氧键引起) 稳定性是相对的。例如 90% H2O2在 325 K 时每小 时仅分解 0.001%。分解与外界条件有关: ● 杂质:重金属离子Fe 2+ 、Cu2+以及有机物的混入; ● 光照:波长为 320~380 nm 的光; ● 介质:在碱性介质中的分解速率远比在酸性介质中快。 为了阻止分解,常采取的防范措施:市售约为 30% 水溶液,用棕色瓶装,放置在避光及阴凉处,有时加入 少量酸 Na2SnO3 或 Na4P2O7 作稳定剂 。 ● 温度: 2 H2O2(l) 2 H2O(l) + O2(g), rHm = -195.9kJ·mol > -1 426 K
(3) 不稳定性(由于分子中的特殊过氧键引起) 稳定性是相对的。例如 90% H2O2在 325 K 时每小 时仅分解 0.001%。分解与外界条件有关: ● 杂质:重金属离子Fe 2+ 、Cu2+以及有机物的混入; ● 光照:波长为 320~380 nm 的光; ● 介质:在碱性介质中的分解速率远比在酸性介质中快。 为了阻止分解,常采取的防范措施:市售约为 30% 水溶液,用棕色瓶装,放置在避光及阴凉处,有时加入 少量酸 Na2SnO3 或 Na4P2O7 作稳定剂 。 ● 温度: 2 H2O2(l) 2 H2O(l) + O2(g), rHm = -195.9kJ·mol > -1 426 K
(4) 金属离子对 H2O2的穿梭催化分解 能起催化分解作用的金属离子的电极电势总是处于 +1.76 V ( H2O2 /H2O ) 和 + 0.70 V ( O2 /H2O )之间。 以 Fe 3+ 的催化作用为例,Fe 3+/Fe 2+电对的 E = +0.77 V,即它与 O2 /H2O2 电对构成的电池电动势为正值,可将 H2O2 氧化 为 O2: 2 Fe 3+ + H2O2 + 2 H2O 2 Fe 2+ + O2 + 2 H3O+ 生成的 Fe 2+离子是个还原剂,又可将 H2O2还原成 H2O: 2 Fe 2+ + H2O2 + 2 H3O+ 2 Fe 3+ + 4 H2O 该反应涉及 Fe 3+/Fe 2+ 电对与 H2O2 /H2O 电对构成的 电池,由计算不难得到电池电动势也为正值。 因此,这 些金属离子在催化过程中穿梭于自身的两种氧化态之间
(4) 金属离子对 H2O2的穿梭催化分解 能起催化分解作用的金属离子的电极电势总是处于 +1.76 V ( H2O2 /H2O ) 和 + 0.70 V ( O2 /H2O )之间。 以 Fe 3+ 的催化作用为例,Fe 3+/Fe 2+电对的 E = +0.77 V,即它与 O2 /H2O2 电对构成的电池电动势为正值,可将 H2O2 氧化 为 O2: 2 Fe 3+ + H2O2 + 2 H2O 2 Fe 2+ + O2 + 2 H3O+ 生成的 Fe 2+离子是个还原剂,又可将 H2O2还原成 H2O: 2 Fe 2+ + H2O2 + 2 H3O+ 2 Fe 3+ + 4 H2O 该反应涉及 Fe 3+/Fe 2+ 电对与 H2O2 /H2O 电对构成的 电池,由计算不难得到电池电动势也为正值。 因此,这 些金属离子在催化过程中穿梭于自身的两种氧化态之间