Question

常溫常壓下，O3為淡藍色有特殊臭味的氣體，工業上常用O3作為造紙、紡織等行業的漂白和脫色劑，也可用作飲用水的消毒和殺菌劑，但O3濃度超標時會因其強氧化性而對人體產生毒副作用。自然條件下打雷時空氣中會有部分O2轉化為O3。

實驗室現提供以下裝置和藥品，請你完成O3的制備及性質驗證實驗。

請回答以下問題：

(1)以上裝置的連接順序為______接______接________接________。

(2)A中應裝入的試劑為________(寫化學式)；B中發生反應的化學方程式為____________________________________________________。

(3)檢驗整個裝置的氣密性的具體操作是__________________________。

(4)實驗開始時，取下分液漏斗的塞子，斷開電源開關K，再旋開分液漏斗的活塞，持續通入氣體一段時間，其目的是________、________。然后合上電源開關K，試預測下列裝置中可能觀察到的現象及對應的結論。

D裝置中：___________________________________________________；

E裝置中：____________________________________________________。

(5)請指出該實驗裝置中的不妥之處并改進：_________________________。

 

Answer 1

　(1)②　④　①　③

(2)H2O2　2H2O2催化劑,2H2O＋O2↑(或H2O　2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，注意對應)

(3)關閉分液漏斗的活塞，用熱毛巾捂住燒瓶B，觀察D、E的導管口是否有氣泡冒出，松手片刻后觀察導管內液面是否升高

(4)排出裝置中的N2，防止生成氮氧化物干擾實驗結果

導入O2進行對比實驗，保證結果的準確性　無色溶液變藍色，導管口產生氣泡，試劑瓶上部有淡藍色氣體，證明O3有強氧化性　品紅溶液褪色，導管口產生氣泡，試劑瓶上部有淡藍色氣體，證明O3有漂白性

(5)沒有尾氣處理裝置，應在E的導管口連接尾氣處理裝置

【解析】　(1)①裝置的作用是利用氧氣產生臭氧，②裝置的作用是制備氧氣，③裝置的作用是檢驗臭氧的強氧化性和漂白性，④裝置的作用是除去氧氣中混有的水蒸氣，故裝置的連接順序為②④①③。(2)②裝置的作用是制備氧氣，可以利用反應2H2O2催化劑,2H2O＋O2↑或2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑來制備。(4)“持續通入氣體一段時間”，通入的是氧氣，可以排出裝置中的N2，防止生成氮氧化物干擾實驗結果。KI具有還原性，若無色溶液變藍色，則證明O3有強氧化性；若品紅溶液褪色，則證明O3有漂白性。(5)臭氧“也可用作飲用水的消毒和殺菌劑，但濃度超標時會因其強氧化性而對人體產生毒副作用”，故沒有反應完的臭氧應進行處理，在E的導管口連接尾氣處理裝置。