臭氧是一種較為簡單的分子,由3個氧原子結(jié)合而成.在大氣層中,臭氧能夠吸收紫外線,使地球生物免遭輻射侵害.臭氧具有極其的氧化性,空氣中的O2放電時可產(chǎn)生O3:3O2═2O3.根據(jù)以上信息和相關(guān)知識回答下列問題:I.下列判斷正確的是
 
(填序號).
a.O3分子只具有氧化性不可能具有還原性
b.O3消毒原理與次氯酸相同
c.O2轉(zhuǎn)化為O3的反應屬于氧化還原反應
d.將O3通入FeSO4溶液中不會出現(xiàn)顏色變化
II.某探究性學習小組為了驗證O3的氧化性強于O2,進行了下述實驗,請參與探究并回答相關(guān)問題.
【實驗原理】O3+2KI+H2O═KOH+I2+O2,淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍色.
【實驗用品】臭氧消毒碗柜、淀粉溶液、KI溶液、濾紙、玻璃片、溫度計等.
【實驗步驟】①取淀粉溶液與KI溶液混合;
②將兩片用濾紙剪成的紙條放在淀粉和KI的混合液中濕潤后分別放置于兩塊潔凈的玻璃片上;
③將一塊玻璃片 I放進臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧.將另一塊玻璃片 II放進可控溫度的溫箱里(溫箱里的O3忽略不計),使溫箱的溫度與消毒碗柜中的溫度相等.
④觀察現(xiàn)象并進行記錄:試回答下列問題:
時間(min)01530456090120
濾紙
條的
顏色
變化
玻璃片I上的濾紙條白色白色灰色淺藍色藍色藍色淺藍色
玻璃片II上的濾紙條白色白色白色白色灰色灰色淺藍色
(1)實驗原理中化學反應的反應類型是
 
(填序號).
a.離子反應       b.置換反應        c.復分解反應      d.氧化還原反應
(2)反應O3+2KI+H2O═KOH+I2+O2中氧化劑為
 
,還原劑為
 

(3)整個實驗過程中要保持兩塊玻璃片所處環(huán)境的溫度相同的原因是
 

(4)從實驗數(shù)據(jù)記錄中不能得出的結(jié)論是
 
(填序號).
a.O3的氧化性比O2
b.氧氣能氧化KI中的I-
c.消毒碗柜中只有O3,沒有O2
d.O3不僅氧化I-的速率比氧氣快,而且有漂白作用
(5)在O3氧化KI的反應中,若有9.6g O3發(fā)生反應,則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為
 
考點:性質(zhì)實驗方案的設計,臭氧
專題:實驗設計題
分析:I.a(chǎn).O3分子中氧原子的化合價變化來判斷;
b.O3消毒原理是利用的強氧化性;
c.O2轉(zhuǎn)化為O3的反應根據(jù)化合價是否變化判斷;
d.利用臭氧的強氧化性來判斷;
II.通過分析實驗現(xiàn)象記錄,玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍色,說明O3先把I-氧化成I2,因而氧化性O3>O2;
(1)根據(jù)反應應方程式的分析;
(2)根據(jù)氧化劑化合價減低,還原劑化合價升高分析;
(3)根據(jù)實驗研究的方法分析;
(4)根據(jù)實驗現(xiàn)象分析;
(5)根據(jù)得失電子守恒計算.
解答: 解:I.a(chǎn).因為氧即有負價又有正價,所以O3分子即具有氧化性又具有還原性,故a錯誤;
b.O3消毒原理是利用其強氧化性與次氯酸相同,故b正確;
c.O2轉(zhuǎn)化為O3的反應沒有化合價變化,所以不屬于氧化還原反應,故c錯誤;
d.因為臭氧具有強氧化性,則將O3通入FeSO4溶液中會生成黃色的三價鐵離子,故d錯誤;
故選:b;
II.通過分析實驗現(xiàn)象記錄,玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍色,說明O3先把I-氧化成I2,因而氧化性O3>O2
(1)根據(jù)O3+2KI+H2O═KOH+I2+O2,應即屬于離子反應又屬于氧化還原反應,故選ad;
(2)根據(jù)O3+2KI+H2O═KOH+I2+O2,氧化劑化合價減低即O3,還原劑化合價升高KI,故答案為:O3;KI;   
(3)根據(jù)實驗研究的方法,即討論臭氧和氧氣的氧化性強弱就要求其他因素要保持一致,所以所處環(huán)境的溫度相同的原因是排除溫度變化帶來的影響,
故答案為:排除溫度變化帶來的影響;
(4)根據(jù)以上分析,O3的氧化性比O2強,氧氣能氧化KI中的I-,以及通過玻璃片I上的濾紙條90分鐘到120分鐘是顏色變線說明O3不僅氧化I-的速率比氧氣快,而且有漂白作用,根據(jù)玻璃片II上的濾紙條的顏色變化消毒碗柜中也有O2,故c錯誤;故選c;      
(5)2KI~O3~I2~2e-
48g   2 mol
9.6 g    n(e-
n(e-)=0.4 mol,故答案為:0.4 mol.
點評:本題主要考查了臭氧的強氧化性以及與氧氣的氧化性的比較,難度不大,抓住實驗的現(xiàn)象來分析本質(zhì)是解題的關(guān)鍵.
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中化學 來源: 題型:

下列敘述錯誤的是( �。�
A、CuSO4?5H2O是一種化合物
B、分散系一定是混合物
C、堿性氧化物不一定是金屬氧化物
D、氯化銀、冰醋酸、酒精、水銀分別屬于強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)、既不是電解質(zhì)也不是非電解質(zhì)

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科目:高中化學 來源: 題型:

為了探究乙炔與溴水的加成反應,甲同學設計并進行了如下實驗:先取一定量工業(yè)用電石(有雜質(zhì))與水反應,將生成的氣體通入溴水中,發(fā)現(xiàn)溶液褪色,即證明乙炔與溴水發(fā)生了加成反應.
乙同學發(fā)現(xiàn)在甲同學的實驗中,褪色后的溶液里有少許淡黃色渾濁,推測在制得的乙炔中還可能含有少量還原性的雜質(zhì)氣體,由此他提出必須先除去雜質(zhì),再與溴水反應.請你回答下列問題:
(1)乙炔的電子式為
 
,電石和水反應的化學方程式為
 

(2)甲同學設計的實驗
 
(填“能”或“不能”)驗證乙炔與溴水發(fā)生加成反應,其理由是
 
(填字母).
a.使溴水褪色的反應,未必是加成反應         b.使溴水褪色的反應,就是加成反應
c.使溴水褪色的物質(zhì),未必是乙炔             d.使溴水褪色的物質(zhì),就是乙炔
(3)乙同學推測此乙炔中必定含有的一種雜質(zhì)氣體是
 
,為了除去雜質(zhì)并驗證乙炔的性質(zhì),乙同學設計如下的實驗方案:

裝置②中可選用的試劑是
 
 (填字母)
A.NaOH溶液       B.溴水       C.CuSO4溶液      D.FeCl3溶液
制乙炔時,用飽和食鹽水代替水的原因是
 

(4)若該反應是取代,丙同學提出可將乙炔先通入溴的CCl4溶液,再通過盛有苯的試管,最后再通入酸化的AgNO3溶液進行檢驗,則苯的作用是
 
;裝置④中的加成反應可能得到兩種產(chǎn)物,用
 
(填操作名稱) 方法可將它們分離出來.

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科目:高中化學 來源: 題型:

有機物參加的反應往往比較復雜,常有副反應發(fā)生;如下圖中乙烯跟溴水反應既可生成A.同時又可生成B和C2H5Br.

回答下列問題:
(1)環(huán)氧乙烷()的結(jié)構(gòu)可簡寫為,則E的分子式是
 

(2)A的結(jié)構(gòu)簡式是
 
;B的結(jié)構(gòu)簡式是
 

(3)G→I的反應類型是
 

(4)寫出G轉(zhuǎn)化為H的化學方程式:
 

(5)化合物A~I中,易發(fā)生加成反應的物質(zhì)是
 
(填字母).

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化學興趣小組的學生從網(wǎng)上查得如下信息:①鈉能在CO2中燃燒.②常溫下CO能與PdCl2溶液反應得到黑色的Pd.經(jīng)過分析討論,他們認為鈉在CO2中燃燒時,還原產(chǎn)物可能是碳,也可能是CO,氧化產(chǎn)物可能是Na2CO3.為驗證上述推斷,他們設計如下方案進行實驗,請回答下列問題.

(1)他們欲用上述裝置組裝一套新裝置:用石灰石與鹽酸反應制取CO2(能隨意控制反應的進行)來證明鈉能在CO2中燃燒并檢驗其還原產(chǎn)物,所用裝置接口連接順序為
 

(2)若裝置D的PdCl2溶液中有黑色沉淀,C中有殘留固體(只有一種物質(zhì)),則C中反應的化學方程式為
 
;若裝置D的PdCl2溶液中無黑色沉淀,C中有殘留固體(有兩種物質(zhì)),則C中反應的化學方程式為
 

(3)后來有一位同學提出,鈉的氧化產(chǎn)物也可能是Na2O,因此要最終確定鈉的氧化產(chǎn)物是何種物質(zhì),還需要檢驗C中殘留的固體是否含有Na2O,為此,他認為應較長時間通入CO2以確保鈉反應完,然后按照如下方案進行實驗,可確定殘留固體中是否含有Na2O,他的實驗方案是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物,工業(yè)上以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2?2H2O的工藝流程如圖1:

已知:焙燒過程中發(fā)生的主要反應為:CuS+2NaCl+2O2 
 高溫 
.
 
 CuCl2+Na2SO4,回答下列問題:
(1)試劑A應選用
 
.(填編號)
①NaClO   �、贑l2
③H2O2溶液   ④濃硫酸
理由是
 

(2)分析有關(guān)物質(zhì)的溶解度曲線(如圖2),為了獲得CuCl2?2H2O晶體,對濾液B進行的操作是:
①加入濃鹽酸,其作用是:
 

 
得Na2SO4晶體.
③將母液
 
得CuCl2?2H2O晶體.
(3)已知:2Cu2++4I-═2CuI↓+I2
I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
為了測定CuCl2?2H2O產(chǎn)品的質(zhì)量分數(shù)可按如下方法進行:取ag產(chǎn)品,用水溶解后,加入足量的KI溶液,充分反應后過濾、洗滌,將濾液稀釋至250mL,取25.00mL加入淀粉溶液作指示劑,用0.080mol?L-1 Na2S2O3標準溶液滴定,達到滴定終點時,四次平行實驗耗去Na2S2O3標準溶液數(shù)據(jù)如下:
實驗序號1234
消耗Na2S2O3標準溶液(mL)25.0025.0226.2024.98
此產(chǎn)品中CuCl2?2H2O的質(zhì)量分數(shù)為
 
.(用含a的最簡表達式表示)
(4)氫化亞銅是一種紅色固體,可由下列反應制備:
4CuCl2+3H3PO2+6H2O═4CuH↓+8HCl+3H3PO4.該反應每轉(zhuǎn)移3mol電子,生成CuH的物質(zhì)的量為
 

(5)氯化銅溶液中銅各物種的分布分數(shù)(平衡時某物種的濃度占各物種濃度之和的分數(shù))與c(Cl-)的關(guān)系如圖3.

①當c(Cl-)=9mol?L-1時,溶液中主要的3種含銅物種濃度大小關(guān)系為:c(CuCl2)>c(
 
)>c(
 
).
②在c(Cl-)=1mol?L-1的氯化銅溶液中,滴入AgNO3溶液,完成其中一個含銅物種間轉(zhuǎn)化的離子方程式為:
 

(6)欲實現(xiàn)Cu+H2SO4═CuSO4+H2,在圖4中你認為能實現(xiàn)該轉(zhuǎn)化的裝置中的括號內(nèi),標出電極材料
 
(填“Cu”或“C”).

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知反應2HI(g)═H2(g)+I2(g)在T℃下的平衡常數(shù)為0.01.T℃時,在容積為2L的密閉容器中加入HI,反應到某時刻測得各組分的濃度如下:
物質(zhì)HIH2I2
濃度/(mol?L-10.400.600.60
請計算回答下列問題(寫出計算過程,否則不得分):
(1)起始加入HI的物質(zhì)的量
 
mol.
(2)達到平衡后HI的物質(zhì)的量濃度
 
mol?L-1(請保留三位有效數(shù)字).
(3)T℃時,在另一個體積一定的密閉容器中,將I2(g)與H2(g) 置于其中發(fā)生上述反應,若達到平衡時H2(g)與I2(g)的體積比為1:4,計算平衡時HI的體積分數(shù)為
 
,以及開始時H2(g)與I2(g)的體積比為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

(1)25℃時,若100體積pH1=a的某強酸溶液與1體積pH2=b的某強堿溶液混合后溶液呈中性,則混合前該強酸的pH1與強堿的pH2之間應滿足的關(guān)系是
 

(2)某溫時,0.01mol?L-1的NaOH溶液的pH=11.若將此溫下pH=11的NaOH溶液aL與pH=1的稀硫酸bL混合(假設混合后溶液體積的微小變化忽略不計),混合后溶液pH=2,則a:b=
 
;此時溶液中離子濃度由大到小的順序為
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列金屬防腐的措施中,使用外加電流的陰極保護法的是( �。�
A、地下鋼管連接鎂塊
B、金屬護攔表面涂漆
C、槍炮表面涂上一層油
D、水中的鋼閘門連接電源的負極

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同步練習冊答案