Question

过氧化氢和臭氧是用途很广的氧化剂。试回答下列问题：

（1）过氧化氢是一种绿色氧化剂，写出在酸性条件下H₂O₂氧化氯化亚铁的离子反应方程式：               　　　          　　　　　　　　　　

（2）Na₂O₂ 、K₂O₂、 以及BaO₂都可与酸作用生成过氧化氢，目前实验室制取过氧化氢可通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤即可制得。最适合的过氧化物是____________（写电子式），

臭氧（O₃）可以使湿润的淀粉－碘化钾试纸变蓝，反应的化学方程式为：

KI＋O₃＋H₂O→KOH＋I₂＋O₂（未配平 ）    回答问题：

① 还原产物的化学式为        　　    

② 配平后的化学方程式是                                

（4）O₃  可由臭氧发生器（原理如下图所示）电解稀硫酸制得。

①图中阴极为      （填“A”或“B”）。

② 若C处不通入O ₂ ，D、E处分别收集到11．2L和有4．48L

气体（标准状况下）， 则E处收集的气体中O₃所占的体积分数

为           （忽略  O ₃ 的分解）。

③ 若C处通入O ₂，则A极的电极反应式为：             。

（5）新型O₃氧化技术对燃煤烟气中的NOx和SO₂脱除效果显著，锅炉烟气中的NOx 95％以上是以NO形式存在的，可发生反应NO（g）+ O₃ （g）NO₂（g）+ O₂ （g）。在一定条件下，将NO和O₃通入绝热恒容密闭容器中发生上述反应 ，正反应速率随时间变化的示意图（如下图）所示。由图可得出的正确说法是           

a．反应在c点达到平衡状态  

b．反应物浓度：b点小于c点

c．反应物的总能量低于生成物的总能量

d．Δt₁＝Δt₂时，NO的转化率：a～b段小于b～c段

Answer

（1）H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O

（2）

（3） KOH O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2

(4) ① A ②50% ③ O2＋4H＋＋4e－=2H2O

（5） d

【解析】

试题分析：（1）过氧化氢与氯化亚铁发生氧化还原反应生成氯化铁和水，离子方程式为H2O2+2H++2Fe2+=2Fe3++2H2O ；

（2）过氧化物与稀硫酸反应制取过氧化氢最合适的过氧化物是过氧化钡，因为过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，过滤即可除去硫酸钡，过氧化钡的电子式为；

（3）①该反应中的臭氧是氧化剂，KI是还原剂，所以还原产物是臭氧对应的产物，O元素的化合价降低，则还原产物的化学式为KOH；

②臭氧中O元素的化合价是0价，KOH中O元素中化合价是-2价，化合价降低2价，KI中I的化合价是-1价，碘中I的化合价是0价，化合价升高1价，则KI的系数是2，臭氧的系数是1，碘的系数是1，根据H元素守恒，则水的系数是1，所以氧气的系数是1，则化学方程式为O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2

（4）①电解硫酸溶液制取臭氧，B极产生氧气和臭氧，说明O元素的化合价升高，发生氧化反应，所以B端是阳极，接电源的正极，则A接电源的负极，作电解池的阴极；

②若C处不通入O2，D处收集到的气体是氢气，E处收集到的气体是臭氧和氧气，11.2L的氢气的物质的量是0.5mol， 4.48L的氧气和臭氧的物质的量是0.02mol，生成0.5mol氢气转移电子的物质的量是1mol，设臭氧的物质的量为xmol，则氧气的物质的量是0.02mol-xmol，根据得失电子守恒，1mol=6xmol+4(0.02mol-xmol),解得x=0.01mol，所以E处收集的气体中O3所占的体积分数也即物质的量分数0.01/0.02=50%；

③若C处通入O 2，则A极是氧气发生还原反应，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－=2H2O；

（5）该反应反应前后气体的物质的量不变，容器体积不变，故体系压强恒定．绝热恒容密闭容器，体系温度随反应进行变化，随反应进行反应物的浓度降低，由图可知，c点以前正反应速率增大，说明体系温度升高，正反应为放热反应，c点以后反应正反应速率降低，应是浓度影响比温度影响更大．图为正反应速率随时间变化，说明反应未到达平衡。

a．反应在c点前，温度对速率影响大，c点以后浓度减小对速率影响大，所以C点未达到平衡状态，错误；b．反应未达平衡，b点在c点之前，所以反应物浓度：b点大于c点，错误；c．该反应为放热反应，反应物的总能量高于生成物的总能量，错误；d．a～b段反应速率小于b～c段反应速率，根据v=△c/△t，得△t1=△t2时，b～c段消耗NO更多，故NO的转化率：a～b段小于b～c段，正确，答案选d。

考点：考查电解池反应原理、氧化还原反应计算、化学平衡图象的分析、化学方程式的配平，电子式的书写