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）．已知3.6 g碳在6.4 g氧气中燃烧，至反应物耗尽，测得放出热量a kJ。又知道12.0 g碳完全燃烧，放出热量为b kJ。则热化学方程式C(s)＋O₂(g)===CO(g)　ΔH＝w，

w等于 _____________

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（原理如图8所示）电解稀硫酸制得。

图中阴极为______（填“A”或“B”）。

若C处不通入O ₂ ，D、E处分别收集到11.2L和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

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

【解析】(1). 根据化合价邻位转化规律可判断，在酸性条件下双氧水被还原为水，而碘离子被 氧化为碘单质，所以化学方程式为：H2O2+2I-+2H+==I2+2H2O

(2).三种过氧化物中只有过氧化钡可与硫酸反应生成难溶物硫酸钡，所以最适合的 就是过氧化钡了，其电子式为

(3). 3.6 g碳的物质的量为0.3mol，6.4 g氧气的物质的量为0.2mol，它们之间恰好反应的热化学方程式为：3C(s)+2O2(g)=CO2(g)+2CO (g) △H1= -10a kJ/mol 。12.0gC完全燃烧的热化学方程式为：C(s)+O2(g) = CO2(g) △H2= -b kJ/mol 。根据盖斯定律可得: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价为0，它被还原后化合价降低为-2，所以还原产物为KOH，该反应的化学方程式配平后为：O3＋2KI＋H2O＝2KOH＋I2＋O2

(4). 根据图中信息可知，电解稀硫酸时，惰性电极B上得到了氧气和臭氧，氧元素的化合价升高发生了还原反应，该电极一定是阳极，所以惰性电极A一定是阴极，若C处不通入O2，则D处收集到的气体为H2，11.2L在标准状况下为0.5mol，转移电子数为1mol，所以阳极上失去1mol电子后得到标准状况下的氧气、臭氧混合气4.48mol，物质的量为0.2mol，即n(O2)+n(O3)=0.2mol，再根据电子转移可得4n(O2)+6n(O3)=1mol，联立两式为方程组，可解得n(O3)=0.1mol,占总量一半，所以其体积分数为50% ；若C处通入O2，则A电极的电极反应式为：O2＋4H＋＋4e－=2H2O