Question

【題目】臭氧可用于凈化空氣、飲用水的消毒、處理工業廢物和作氧化劑．
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質反應．如：6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s）△H=﹣235.8kJ/mol．
已知2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g）△H=+62.2kJ/mol，
則常溫下反應：2O3（g）═3O2（g）的△H= ．
（2）科學家首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧．臭氧在陽極周圍的水中產生，電極反應式為3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+ ， 陰極附近溶解在水中的氧氣生成過氧化氫，其電極反應式為 ．
（3）O3在堿性條件下可將Na2SO4氧化成Na2S2O8并生成氧氣．寫出該反應的化學方程式：
（4）所得的Na2S2O8溶液可降解有機污染物4﹣CP．原因是Na2S2O8溶液在一定條件下可產生強氧化性自由基（SO4﹣）．通過測定4﹣CP降解率可判斷Na2S2O8溶液產生SO4﹣的量．某研究小組設計實驗探究了溶液酸堿性、Fe2+的濃度對產生SO4﹣的影響．①溶液酸堿性的影響：其他條件相同，將4﹣CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中，結果如圖a所示．由此可知：溶液酸性增強，（填“有利于”或“不利于”）Na2S2O8產生SO4﹣ ．

②Fe2+濃度的影響：相同條件下，將不同濃度的FeSO4溶液分別加入c（4﹣CP）=1.56×10﹣4molL﹣1、c（Na2S2O8）=3.12×10﹣3 molL﹣1的混合溶液中．反應240min后測得實驗結果如圖b所示．已知 S2O82﹣+Fe2+═SO4﹣+SO42﹣+Fe3+ ． 則由圖示可知下列說法正確的是：（填序號）
A．反應開始一段時間內4﹣CP降解率隨Fe2+濃度的增大而增大，原因是Fe2+能使Na2S2O8產生更多的SO4ˉ．
B．Fe2+是4﹣CP降解反應的催化劑
C．當c（Fe2+）過大時，4﹣CP降解率反而下降，原因可能是Fe2+會與SO4﹣發生反應，消耗部分SO4﹣．
D．4﹣CP降解率反而下降，原因可能是生成的Fe3+水解使溶液的酸性增強，不利于4﹣CP的降解．
③當c（Fe2+）=3.2×10ˉ3molL﹣1時，4﹣CP降解的平均反應速率的計算表達式為 ．

Answer 1

【答案】
（1）﹣285.0kJ?mol﹣1
（2）3O2+6H++6e﹣=3H2O2（或O2+2H++2e﹣=H2O2）
（3）2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2
（4）有利于；AC；
【解析】解：（1）①6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJmol﹣1 ， ②2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJmol﹣1 ，
根據蓋斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）═3O2（g），則反應熱△H=（﹣235.8kJmol﹣1）×2+（+62.2kJmol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，
所以答案是：﹣285kJ/mol；（2）酸性條件下電解水的方法制得臭氧，臭氧在陽極周圍的水中產生，其電極反應式為3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+ ， 陰極附近的氧氣得電子生成過氧化氫，其電極反應式為3O2+6H++6e﹣═3H2O2 ，
所以答案是：3O2+6H++6e﹣═3H2O2（或O2+2H++2e﹣=H2O2）；（3）O3在堿性條件下可將Na2SO4氧化成Na2S2O8并生成氧氣的方程式為：2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2 ， 所以答案是：2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2；（4）①根據溶液的pH和4﹣CP的降解率可以知道溶液酸性增強，有利于Na2S2O8產生SO4﹣ ， 所以答案是：有利于；
②A．根據溶液的pH和4﹣CP的降解率可以知道溶液酸性增強，有利于Na2S2O8產生SO4﹣ ， 故A正確；
B．酸性環境是4﹣CP降解反應的催化劑，故B錯誤；
C．Fe2+會與SO4﹣發生反應，消耗部分SO4﹣ ， 即當c（Fe2+）過大時，4﹣CP降解率反而下降，故C錯誤；
D．生成的Fe3+水解使溶液的酸性增強，會更加有利于4﹣CP的降解，故D錯誤．
故選AC；
③當c（Fe2+）=3.2×10ˉ3molL﹣1時，4﹣CP降解率為52.4%，4﹣CP降解的平均反應速率的計算表達式為 ，所以答案是： ．