(11分)H
2O
2是一种常用绿色氧化剂,在化学研究中应用广泛。
(1)请写出H
2O
2的电子式
。
(2)H
2O
2分解过程的能量变化如图(a)所示,

试判断该反应为
反应(吸热或放热)。
①已知:Fe
3+催化H
2O
2分解的机理可分两步反应进行,
第一步反应为:2Fe
3++H
2O
2=2Fe
2++O
2↑+2H
+,
完成第二步反应的离子方程式:

Fe
2++

H
2O
2 +

_________ ="="

_________+

_________
②按图(b)装置(A、B瓶中已充有NO
2气体,2NO
2(g)

N
2O
4(g), ΔH<0)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的
(填“深”或“浅”),原因是
。

(3)空气阴极法电解制备H
2O
2的装置如图(c)所示,主要原理是在碱性电解质溶液中,利用空气中O
2在阴极反应得到H
2O
2和稀碱的混合物。

试回答:
①电源a极的名称是
。
②写出阴极电极反应式
。
(4)用H
2O
2和H
2SO
4的混合溶液可溶解印刷电路板中的金属铜,请写出铜溶解的离子方程式
,控制其它条件相同,印刷电路板的金属粉末用10% H
2O
2和3.0 mol·L
-1 H
2SO
4溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
温度(℃)
| 20
| 30
| 40
| 50
| 60
| 70
| 80
|
Cu的平均溶解速率 (×10-3mol·min-1)
| 7.34
| 8.01
| 9.25
| 7.98
| 7.24
| 6.73
| 5.76
|
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是
。