Question

【題目】過氧化氫和臭氧是用途很廣的氧化劑。試回答下列問題：

（1）過氧化氫是一種綠色氧化劑，寫出在酸性條件下H2O2氧化KI的離子反應(yīng)方程式：__________________________。

（2）Na2O2 、K2O2、 以及BaO2都可與酸作用生成過氧化氫，目前實驗室制取過氧化氫可通過上述某種過氧化物與適量稀硫酸作用，過濾即可制得。最適合的過氧化物是_______（寫電子式）。

（3）．已知3.6 g碳在6.4 g氧氣中燃燒，至反應(yīng)物耗盡，測得放出熱量a kJ。又知道12.0 g碳完全燃燒，放出熱量為b kJ。則熱化學(xué)方程式C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝w，

w等于 _____________

臭氧（O3）可以使?jié)駶櫟牡矸郏�碘化鉀試紙變藍，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：

KI＋O3＋H2O→KOH＋I2＋O2（未配平） 回答問題：

①還原產(chǎn)物的化學(xué)式為 _______________；

②配平后的化學(xué)方程式是 ________________________________ 。

（4）O3 可由臭氧發(fā)生器（原理如圖8所示）電解稀硫酸制得。

圖中陰極為______（填“A”或“B”）。

若C處不通入O 2 ，D、E處分別收集到11.2L和4.48L氣體（標準狀況下）， 則E處收集的氣體中O3所占的體積分數(shù)為___________（忽略 O 3 的分解）。

③若C處通入O 2，則A極的電極反應(yīng)式為：________________________________。

Answer 1

【答案】H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O－(5a－0.5b)kJ·mol－1KOHO3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2A50%O2＋4H＋＋4e－=2H2O

【解析】(1). 根據(jù)化合價鄰位轉(zhuǎn)化規(guī)律可判斷，在酸性條件下雙氧水被還原為水，而碘離子被 氧化為碘單質(zhì)，所以化學(xué)方程式為：H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O

(2).三種過氧化物中只有過氧化鋇可與硫酸反應(yīng)生成難溶物硫酸鋇，所以最適合的 就是過氧化鋇了，其電子式為

(3). 3.6 g碳的物質(zhì)的量為0.3mol，6.4 g氧氣的物質(zhì)的量為0.2mol，它們之間恰好反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：3C(s)+2O2(g)=CO2(g)+2CO (g) △H1= -10a kJ/mol 。12.0gC完全燃燒的熱化學(xué)方程式為：C(s)+O2(g) = CO2(g) △H2= -b kJ/mol 。根據(jù)蓋斯定律可得:C(s)＋O2(g)===CO(g)　ΔH＝ ( △H1 - △H2 ) = －(5a－0.5b)kJ/mol

所以 w=－(5a－0.5b)kJ/mol .臭氧中氧元素的化合價為0，它被還原后化合價降低為-2，所以還原產(chǎn)物為KOH，該反應(yīng)的化學(xué)方程式配平后為：O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2

(4). 根據(jù)圖中信息可知，電解稀硫酸時，惰性電極B上得到了氧氣和臭氧，氧元素的化合價升高發(fā)生了還原反應(yīng)，該電極一定是陽極，所以惰性電極A一定是陰極，若C處不通入O2，則D處收集到的氣體為H2，11.2L在標準狀況下為0.5mol，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1mol，所以陽極上失去1mol電子后得到標準狀況下的氧氣、臭氧混合氣4.48mol，物質(zhì)的量為0.2mol，即n(O2)+n(O3)=0.2mol，再根據(jù)電子轉(zhuǎn)移可得4n(O2)+6n(O3)=1mol，聯(lián)立兩式為方程組，可解得n(O3)=0.1mol,占總量一半，所以其體積分數(shù)為50% ；若C處通入O2，則A電極的電極反應(yīng)式為：O2＋4H＋＋4e－=2H2O