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第14课 氧、硫及其化合物
普查与练习14 氧、硫及其化合物
1.O3和H2O2的性质及用途
a.O3的产生、强氧化性及其应用
(1)(2023汇编,6分)O3是O2的同素异形体,下列有关O3的表述不正确的是( )
A.打雷时、高压电机和复印机工作时均会产生臭氧
B.O3可使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝:2KI+O3+H2O===O2+2KOH+I2
C.臭氧作为自来水消毒剂,杀菌能力强且不会影响水质,其消毒原理与氯气不同
D.臭氧层可以吸收紫外线,是人类的“保护伞”,淘汰含氟冰箱可减缓 “臭氧空洞”的产生
答案:C
解析:在放电条件下氧气能够生成臭氧,反应方程式:3O22O3,故A项正确,不符合题意。O3有强氧化性,可以将KI氧化,发生反应2KI+O3+H2O === O2+2KOH+I2,产生的I2遇淀粉变蓝,故B项正确,不符合题意。臭氧有强氧化性,能杀菌消毒,且其还原产物为H2O,不会影响水质;氯气与水反应生成次氯酸,HClO具有强氧化性,可用于杀菌消毒,二者消毒原理相似,故C项错误,符合题意。臭氧层是地球的保护伞,它对紫外线有吸收和阻挡作用,含氟冰箱中制冷剂氟利昂的泄漏会破坏臭氧层,所以淘汰含氟冰箱可减缓 “臭氧空洞”的产生,故D项正确,不符合题意。
b.H2O2的性质与制备
(2)(2021辽宁名校联盟联考,3分)“暖冰”是科学家将水置于一个足够强的电场中,在20 ℃时,水分子瞬间凝固形成的。用“暖冰”做了一个如图所示的实验,发现烧杯中酸性KMnO4溶液褪色。若将烧杯中的溶液换成含有少量KSCN的FeCl2溶液,溶液呈血红色。则下列说法正确的是( )
A.“暖冰”是由于在电场中水分子间更易形成氢键,因而可以得到的混合物
B.20 ℃时,水凝固形成的“暖冰”所发生的变化是化学变化
C.该条件下H2燃烧的产物中可能含有一定量的H2O2
D.烧杯中液体换为淀粉-KI溶液时,能产生蓝色沉淀
答案:C
解析:在电场作用下,水分子间更易形成氢键,因而可以制得“暖冰”,“暖冰”的成分是水,是纯净物,故A项错误。20 ℃时,水凝固形成的“暖冰”,没有新物质生成,没有发生化学变化,故B项错误。该条件下H2燃烧生成了既具有氧化性又具有还原性的物质,该物质可能是H2O2,故C项正确。由C项分析可知,有H2O2生成,H2O2能氧化碘化钾生成碘单质,所以烧杯中液体换为淀粉-KI溶液时,溶液变蓝色,但是没有蓝色沉淀,故D项错误。
(3)(2020北京单科,9分)H2O2是一种重要的化学品,其合成方法不断发展。
ⅰ.早期制备方法
Ba(NO3)2BaOBaO2滤液H2O2
①Ⅰ为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体。该反应的化学方程式是________________________________________。
②Ⅱ为可逆反应,促进该反应正向进行的措施是__________________________________。
③Ⅲ中生成H2O2,反应的化学方程式是____________________________________________。
④减压能够降低蒸馏温度,从H2O2的化学性质角度说明V中采用减压蒸馏的原因:____________________________________________________________ 。
ⅱ.电化学制备方法:已知反应2H2O2===2H2O+O2↑能自发进行,反向不能自发进行,通过电解可以实现由H2O和O2为原料制备H2O2,如图为制备装置示意图。
①a极的电极反应式是__________________________________。
②下列说法正确的是________。
A.该装置可以实现电能转化为化学能
B.电极b连接电源负极
C.该方法相较于早期制备方法具有原料廉价,对环境友好等优点
答案:ⅰ.① 2Ba(NO3)2 2BaO+O2↑+4NO2↑(2分) ②增大压强或增大氧气的浓度或降低温度 (1分) ③BaO2+2HCl===BaCl2+H2O2(2分) ④H2O2受热易分解(1分) ⅱ.①O2+2H++2e-===H2O2(2分) ②AC(1分)
解析:ⅰ.根据流程图示及题给信息,硝酸钡受热分解,生成氧化钡、氧气和二氧化氮,氧化钡与氧气反应生成过氧化钡,过氧化钡与盐酸反应生成氯化钡和双氧水,向反应后的溶液中加入试剂除去钡离子,过滤后对滤液进行减压蒸馏,得到双氧水,据此分析解答。
①Ⅰ为分解反应,产物除BaO、O2外,还有一种红棕色气体,该气体为NO2。根据氧化还原反应得失电子守恒以及原子守恒配平该反应的化学方程式为2Ba(NO3)22BaO+O2↑+4NO2↑。
②Ⅱ为BaO与氧气反应生成BaO2,是可逆反应,反应方程式为2BaO