Question

臭氧可用于凈化空氣、飲用水消毒、處理工業廢物和作為漂白劑．
（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（g），△H=-235.8kJ?mol^-1
已知：2Ag₂O（s）═4Ag（g）+O₂（g），△H=+62.2kJ?mol^-1，則常溫下反應：2O₃（g）═3O₂（g）的△H=

 

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（2）配平下面反應的化學方程式（將各物質的化學計量數填在相應的空格內）：

 

NaOCN+

 

O₃

△   .

 

Na₂CO₃+

 

N₂+

 

O₂+

 

CO₂
（3）科學家P?Tatapudi等人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⁺，陰極附近溶解在水的氧氣生成過氧化氫，其電極反應式為

 

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（4）空氣中臭氧的檢測方法是將空氣慢慢通過足量KI-淀粉溶液，若溶液變藍色，則說明空氣中含有O₃，已知O₃與KI溶液反應生成兩種單質，則反應的化學方程式為

 

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Answer 1

分析：（1）①6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s），△H=-235.8kJ?mol^-1，
②2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g），△H=+62.2kJ?mol^-1，
根據蓋斯定律可知①×2+②×3可得到，2O₃（g）═3O₂（g），以此計算反應熱；
（2）根據氧化還原反應中得失電子守恒，先配平變價的元素，再利用原子守恒平衡其它物質；
（3）陰極附近的氧氣則生成過氧化氫，其電極反應式為3O₂+6H⁺+6e^-═3H₂O₂；
（4）O₃與KI溶液反應生成兩種單質為O₂、I₂，根據元素守恒可知還生成KOH．

解答：解：（1）①6Ag（s）+O₃（g）═3Ag₂O（s），△H=-235.8kJ?mol^-1，
②2Ag₂O（s）═4Ag（s）+O₂（g），△H=+62.2kJ?mol^-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=（-235.8kJ?mol^-1）×2+（+62.2kJ?mol^-1）×3=-285kJ/mol，
故答案為：-285kJ/mol；
（2）NaOCN中N的化合價為-3價，-3價的N被氧化為0價的N₂，而O₃中的一個O原子被還原為O^2-，則根據電子守恒可知，參加反應的NaOCN與O₃的物質的量之比為2：3，再根據原子守恒可得：2NaOCN+3O₃═Na₂CO₃+N₂+3O₂+CO₂；
故答案為：2、3、1、1、3、1；
（3）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，
故答案為：3O₂+6H⁺+6e^-═3H₂O₂；
（4）O₃與KI溶液反應生成兩種單質為O₂、I₂，還生成KOH，該反應為O₃+2KI+H₂O═O₂+I₂+2KOH，
故答案為：O₃+2KI+H₂O═O₂+I₂+2KOH．

點評：本題考查較綜合，涉及熱化學反應方程式、電解池、氧化還原反應方程式的配平，側重反應原理的考查，注重知識的遷移應用，題目難度中等．