Question

19．氧元素性質(zhì)活潑，在眾多的含氧化合物中氧元素顯-2價(jià)，但也能形成一定數(shù)量的顯正價(jià)的化合物．
（1）OF₂是一種棕黃色有惡臭的氣體，有極強(qiáng)的氧化性．
①OF₂中氧元素的化合價(jià)為+2．
②將F_z通入稀的NaOH溶液中可得到OF₂、鹽等物質(zhì)，相應(yīng)反應(yīng)的化學(xué)方程式為2F₂+2NaOH=2NaF+H₂O+OF₂．
（2）過氧化氫是一種綠色氧化劑、還原劑，工業(yè)上有多種方法制備H₂O₂．
①研究表明，H₂O₂相當(dāng)于二元弱酸，則它的一級(jí)電離方程式為H₂O₂?H⁺+HO₂^-，已知常溫下1L的H₂O₂相當(dāng)于48.3mol，其K₁≈1.67×10 ^-12．則該溫度下H₂O₂中c（H⁺）約為9×10^-6mol/L，寫出它與足量Ba（OH）₂反應(yīng)的化學(xué)方程式為H₂O₂+Ba（OH）₂=BaO₂+2H₂O．
②乙基蒽醌法是制備過氧化氫最常用的方法，其主要過程可以用如圖表示，寫出此過程的總反應(yīng)方程式H₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₂O₂．
③空氣陰極法制備H₂O₂是一種環(huán)境友好型、節(jié)能型制備方法，電解總方程式3H₂O+3O₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3H₂O₂+O₃，則陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為2H₂O-2e^-=H₂O₂+2H⁺．
（3）氧也能與鉀元素形成K₂O、K₂0₂、KO₂、KO₃等氧化物，其中KO₂是一種比Na₂O₂效率高的供氧劑，寫出它與CO₂反應(yīng)的化學(xué)方程式4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂．

Answer 1

分析 （1）①F元素為-1價(jià)，根據(jù)化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零計(jì)算；
②將F_z通入稀的NaOH溶液中可得到OF₂、NaF和水；
（2）①雙氧水可以可作是二元弱酸，說明雙氧水分子能發(fā)生兩步電離，第一步電離出一個(gè)氫離子；已知常溫下1L的H₂O₂相當(dāng)于48.3mol，K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（H{{O}_{2}}^{-}）}{c（{H}_{2}{O}_{2}）}$=1.67×10 ^-12，H₂O₂與Ba（OH）₂作用形成正鹽為BaO₂，同時(shí)生成水；
②乙基蒽醌作催化劑，氫氣和氧氣反應(yīng)生成雙氧水；
③水在陽(yáng)極上失電子生成雙氧水；
（3）過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，則超氧化鉀和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉀和氧氣．

解答 解：（1）①F元素為-1價(jià)，化合物中化合價(jià)的代數(shù)和為零，則OF₂中O為+2價(jià)；
故答案為：+2；
②將F_z通入稀的NaOH溶液中可得到OF₂、NaF和水，其反應(yīng)方程式為：2F₂+2NaOH=2NaF+H₂O+OF₂；
故答案為：2F₂+2NaOH=2NaF+H₂O+OF₂；
（2）①雙氧水可以可作是二元弱酸，說明雙氧水分子能發(fā)生兩步電離，第一步電離出一個(gè)氫離子，則它的一級(jí)電離方程式為H₂O₂?H⁺+HO₂^-；根據(jù)K=$\frac{c（{H}^{+}）•c（H{{O}_{2}}^{-}）}{c（{H}_{2}{O}_{2}）}$=1.67×10 ^-12；則c（H⁺）=$\sqrt{1.67×1{0}^{-12}×48.3}$=9×10^-6mol/L；H₂O₂與Ba（OH）₂作用形成正鹽為BaO₂，同時(shí)生成水，其反應(yīng)的方程式為：H₂O₂+Ba（OH）₂=BaO₂+2H₂O；
故答案為：H₂O₂?H⁺+HO₂^-；9×10^-6mol/L；H₂O₂+Ba（OH）₂=BaO₂+2H₂O；
②通過圖示可知，用乙基蒽醌作催化劑制取雙氧水，反應(yīng)為：H₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₂O₂，
故答案為：H₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₂O₂；
③電解總方程式3H₂O+3O₂$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$3H₂O₂+O₃，水在陽(yáng)極上失電子生成雙氧水，其電極方程式：2H₂O-2e^-=H₂O₂+2H⁺；
故答案為：2H₂O-2e^-=H₂O₂+2H⁺；
（3）過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，則超氧化鉀和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉀和氧氣，反應(yīng)方程式為4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂，
故答案為：4KO₂+2CO₂=2K₂CO₃+3O₂．

點(diǎn)評(píng) 本題是一道綜合知識(shí)題目，涉及化合價(jià)、弱電解質(zhì)的電離、電離常數(shù)的應(yīng)用、電解原理的應(yīng)用、化學(xué)方程式的書寫等，考查學(xué)生分析和解決問題的能力，難度較大．