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KI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），

（3）火箭发射常以液态肼（N₂H₄）为燃料，液态过氧化氢为助燃剂．

已知：N₂H₄（g）+O₂（g）=N₂（g）+2H₂O（l）    △H=-534kJ mol^-1

H₂O₂（l）=H₂O（l）+1/2O₂（g）      △H=-98.64kJ mol^-1

H₂O（l）=H₂O（g）     △H=+44kJ mol^-1

则反应N₂H₄（g）+2H₂O₂（l）= N₂（g）+4H₂O（g） 的 △H=____________

（4）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：

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（原理如图8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：                       。

Answer

（1）H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O

（2） （3）-555.28kJ mol-1

① KOH ②O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2

（4）① A ② 50% ③O2＋4H＋＋4e－＝2H2O

【解析】

试题分析：（1）酸性条件下H2O2氧化碘化钾生成碘单质和水，反应的离子方程式为H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O；

（2）实验室通过上述某种过氧化物与适量稀硫酸作用，过滤后即可制得较纯净的H2O2溶液，说明生成了硫酸钡沉淀，所以选用BaO2，过氧化钡是离子化合物，电子式为：。

（3）已知：反应①N2H4（g）+O2（g）=N2（g）+2H2O（l）△H=-534kJ mol-1

反应②H2O2（l）=H2O（l）+1/2O2（g） △H=-98.64kJ mol-1

反应③H2O（l）=H2O（g） △H=+44kJ mol-1

根据盖斯定律可知，①＋②×2＋③×4即得到N2H4（g）+2H2O2（l）=N2（g）+4H2O（g）

△H=－534kJ·mol—1－98.64kJ·mol—1×＋44kJ·mol—1×4＝－555.28kJ·mol—1。

（3）①该反应中臭氧得电子化合价降低，所以臭氧是氧化剂；氧化剂对应的产物是还原产物，所以氢氧化钾是还原产物；②碘元素化合价-1价变化为0价，氧元素化合价变化为-2价，结合电子守恒配平书写化学方程式为O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2；

（4）①由图可知，B极生成O2、O3，B极发生氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，A为阴极，电极反应为2H++2e-═H2↑，答案为A；②若C处不通入O2，实质为电解水，D处为氢气，体积为11.2 L，物质的量为0.5mol，E处为氧气、臭氧，体积共为4.48L，物质的量为0.2mol，令臭氧的体积为xL，根据电子转移守恒有0.5×2＝x×3×2+（0.2-x）×2×2，解得x＝0.5mol-2×0.2mol＝0.1，所以E处收集的气体中O3所占的体积分数为0.1mol÷0.2mol×100%＝50%。③C处通入O2，O2发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O2＋4H＋＋4e－＝2H2O。

考点：考查离子方程式的书写，反应热的计算，氧化还原反应的配平，电解原理的应用。