過氧化氫，俗稱雙氧水，分子式H2O2，是除水外的另一種氫的氧化物。化學性質不穩定，一般以30%或60%的水溶液形式存放。過氧化氫有很強的氧化性，且具弱酸性。 過氧化氫是非常強的氧化劑，它和其他氧化劑的標準電極電勢值列在右面，值越高代表氧化性越強： 分解反應 過氧化氫可自發分解歧化生成水和氧氣： 2 H2O2 → 2 H2O + O2 該反應在熱力學上自發進行：ΔHo為−98.2 kJ·mol−1，ΔGo為−119.2 kJ·mol−1，ΔS為70.5 J·mol−1·K−1。重金屬離子Fe2+、Mn2+、Cu2+等對過氧化氫的分解有催化作用。過氧化氫在酸性和中性介質中較穩定，在鹼性介質中易分解。用波長為320～380nm的光照射會使過氧化氫分解速度加快，故過氧化氫應盛於棕色瓶中並放在陰涼處。 H2O2與Fe2+的混合溶液稱為Fenton試劑。某些離子如Fe2+、Ti3+催化下，過氧化氫分解反應會生成自由基中間體HO·（羥基自由基）和HOO·。 一般使用的雙氧水中都會含有一定量的穩定劑，以減少過氧化氫的分解。常用的穩定劑包括：錫酸鈉、焦磷酸鈉和有機亞磷酸酯。 氧化還原反應 過氧化氫可在水溶液中氧化或還原很多無機離子。用作還原劑時產物為氧氣，用作氧化劑時產物為水。例如酸性溶液中，過氧化氫可將Fe2+氧化為Fe3+： 2 Fe2+(aq) + H2O2 + 2 H+(aq) → 2 Fe3+(aq) + 2H2O(l) 與過氧化氫作用，亞硫酸根（SO32−）可被氧化為硫酸根（SO42−），高錳酸鉀在酸性溶液中會被還原為Mn2+。由於標準電極電勢的緣故，反應在不同pH環境下進行的方向可能不同，如鹼性溶液中，過氧化氫會將Mn2+氧化為MnIV，以MnO2形式生成。 過氧化氫還原次氯酸鈉的反應可用於在實驗室中製備氧氣： NaOCl + H2O2 → O2 + NaCl + H2O 有機化學中，過氧化氫常用作氧化劑，可將硫醚氧化為亞碸。甲基苯基硫醚與其反應時，會被氧化為甲基苯基亞碸，以甲醇作溶劑或三氯化鈦催化，產率為99%： Ph-S-CH3 + H2O2 → Ph-S(O)-CH3 + H2O 過氧化氫的鹼性溶液可用於富電子烯烴（如丙烯酸）的環氧化反應，以及在硼氫化-氧化反應第二步中氧化烷基硼至醇。 過氧化氫與很多無機或有機化合物反應時，過氧鏈保留並轉移到另一分子上，生成新的過氧化物： 過氧化氫在低溫下與鉻酸或重鉻酸鹽酸性溶液反應時，會生成不穩定的藍色過氧化鉻CrO(O2)2，可用乙醚或戊醇萃取。水溶液中過氧化鉻很快分解為氧氣和含鉻離子。 過氧化氫與硼砂反應會生成過硼酸鈉，可用作消毒劑： Na2B4O7 + 4 H2O2 + 2 NaOH → 2 Na2B2O4(OH)4 + H2O 過氧化氫可生成很多含有O22-過氧根離子的無機鹽類，其中比較重要的如過氧化鈣、過氧化鈉和過氧化鎂。 與羧酸（RC=O-OH）反應，生成具氧化性的過氧酸（RC=O-O-OH），可用於烯烴環氧化反應等用途。與丙酮反應生成炸藥三過氧化三丙酮（TATP），與臭氧反應生成三氧化二氫，與尿素反應生成過氧化尿素。 過氧化氫與三苯基氧化膦生成酸鹼加合物，有些反應中用作過氧化氫的等同試劑。 與水相比，過氧化氫的鹼性要弱得多，只有與很強的酸反應才會生成加合物。超強酸HF/SbF5可將過氧化氫質子化，生成含[H3O2]+離子的產物。
過氧化氫，俗稱雙氧水，分子式H2O2，是除水外的另一種氫的氧化物。化學性質不穩定，一般以30%或60%的水溶液形式存放。過氧化氫有很強的氧化性，且具弱酸性。 過氧化氫是非常強的氧化劑，它和其他氧化劑的標準電極電勢值列在右面，值越高代表氧化性越強： 分解反應 過氧化氫可自發分解歧化生成水和氧氣： 2 H2O2 → 2 H2O + O2 該反應在熱力學上自發進行：ΔHo為−98.2 kJ·mol−1，ΔGo為−119.2 kJ·mol−1，ΔS為70.5 J·mol−1·K−1。重金屬離子Fe2+、Mn2+、Cu2+等對過氧化氫的分解有催化作用。過氧化氫在酸性和中性介質中較穩定，在鹼性介質中易分解。用波長為320～380nm的光照射會使過氧化氫分解速度加快，故過氧化氫應盛於棕色瓶中並放在陰涼處。 H2O2與Fe2+的混合溶液稱為Fenton試劑。某些離子如Fe2+、Ti3+催化下，過氧化氫分解反應會生成自由基中間體HO·（羥基自由基）和HOO·。 一般使用的雙氧水中都會含有一定量的穩定劑，以減少過氧化氫的分解。常用的穩定劑包括：錫酸鈉、焦磷酸鈉和有機亞磷酸酯。 氧化還原反應 過氧化氫可在水溶液中氧化或還原很多無機離子。用作還原劑時產物為氧氣，用作氧化劑時產物為水。例如酸性溶液中，過氧化氫可將Fe2+氧化為Fe3+： 2 Fe2+(aq) + H2O2 + 2 H+(aq) → 2 Fe3+(aq) + 2H2O(l) 與過氧化氫作用，亞硫酸根（SO32−）可被氧化為硫酸根（SO42−），高錳酸鉀在酸性溶液中會被還原為Mn2+。由於標準電極電勢的緣故，反應在不同pH環境下進行的方向可能不同，如鹼性溶液中，過氧化氫會將Mn2+氧化為MnIV，以MnO2形式生成。 過氧化氫還原次氯酸鈉的反應可用於在實驗室中製備氧氣： NaOCl + H2O2 → O2 + NaCl + H2O 有機化學中，過氧化氫常用作氧化劑，可將硫醚氧化為亞碸。甲基苯基硫醚與其反應時，會被氧化為甲基苯基亞碸，以甲醇作溶劑或三氯化鈦催化，產率為99%： Ph-S-CH3 + H2O2 → Ph-S(O)-CH3 + H2O 過氧化氫的鹼性溶液可用於富電子烯烴（如丙烯酸）的環氧化反應，以及在硼氫化-氧化反應第二步中氧化烷基硼至醇。 過氧化氫與很多無機或有機化合物反應時，過氧鏈保留並轉移到另一分子上，生成新的過氧化物： 過氧化氫在低溫下與鉻酸或重鉻酸鹽酸性溶液反應時，會生成不穩定的藍色過氧化鉻CrO(O2)2，可用乙醚或戊醇萃取。水溶液中過氧化鉻很快分解為氧氣和含鉻離子。 過氧化氫與硼砂反應會生成過硼酸鈉，可用作消毒劑： Na2B4O7 + 4 H2O2 + 2 NaOH → 2 Na2B2O4(OH)4 + H2O 過氧化氫可生成很多含有O22-過氧根離子的無機鹽類，其中比較重要的如過氧化鈣、過氧化鈉和過氧化鎂。 與羧酸（RC=O-OH）反應，生成具氧化性的過氧酸（RC=O-O-OH），可用於烯烴環氧化反應等用途。與丙酮反應生成炸藥三過氧化三丙酮（TATP），與臭氧反應生成三氧化二氫，與尿素反應生成過氧化尿素。 過氧化氫與三苯基氧化膦生成酸鹼加合物，有些反應中用作過氧化氫的等同試劑。 與水相比，過氧化氫的鹼性要弱得多，只有與很強的酸反應才會生成加合物。超強酸HF/SbF5可將過氧化氫質子化，生成含[H3O2]+離子的產物。