11.研究性學(xué)習(xí)是綜合實(shí)踐活動(dòng)重要的組成部分,注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí).某研究性學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證臭氧的氧化性強(qiáng)于氧氣,進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn),請(qǐng)參與探究并回答相關(guān)問(wèn)題.
[實(shí)驗(yàn)?zāi)康腯驗(yàn)證臭氧的氧化性強(qiáng)于氧氣.
[實(shí)驗(yàn)原理]2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2,淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍(lán)色.
[實(shí)驗(yàn)用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化鉀溶液、濾紙、玻璃片、溫度計(jì).
[實(shí)驗(yàn)步驟]
①取a溶液與碘化鉀溶液混合.
②取兩片用濾紙剪成的紙條,在a和碘化鉀的混合液中濕潤(rùn)后分別置于兩塊潔凈的玻璃片上.
③將一塊玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧.將另一塊玻璃片(Ⅱ)置于可控溫度的溫箱里,盡量地使溫箱的溫度與消毒碗柜中的溫度相等.
④觀察現(xiàn)象并進(jìn)行記錄:
時(shí)間/min01530456090120
濾紙的
顏色
變化
玻璃片(Ⅰ)
上的濾紙
白色白色灰色淺藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色淺藍(lán)色
玻璃片(Ⅱ)
上的濾紙
白色白色白色白色灰色灰色淺藍(lán)色
請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)原理、步驟及你所學(xué)的知識(shí),回答下列問(wèn)題.
(1)實(shí)驗(yàn)藥品中的a溶液是淀粉溶液.
(2)寫(xiě)出在臭氧消毒柜中產(chǎn)生O3的化學(xué)方程式:3O2$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2O3
(3)整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要保持兩塊玻璃片所在環(huán)境的溫度相同的原因是溫度會(huì)影響反應(yīng)速率,保持溫度相同是為了消除溫度不同帶來(lái)的誤差.
(4)從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄可以得出的結(jié)論是BCD(填序號(hào)).
A.空氣中可能也有一定濃度的O3,所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br />B.氧氣也能氧化碘化鉀中的碘離子
C.O3的氧化性比O2強(qiáng)
D.O3不僅氧化I-的速率比氧氣快,而且有漂白作用
(5)在O3氧化KI的反應(yīng)中,若有24g O3發(fā)生反應(yīng),則轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目為NA(或6.02×1023).

分析 通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄,玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍(lán)色,說(shuō)明O3先把I-氧化成I2,因而氧化性O(shè)3>O2;
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)原理:2KI+O3+H2O=2KOH+I2+O2,臭氧能夠?qū)I中的I-氧化成碘單質(zhì),而檢驗(yàn)碘單質(zhì)的生成,可以用淀粉溶液,所以a溶液是淀粉溶液;
(2)臭氧消毒柜中產(chǎn)生O3的原理是通電條件下氧氣變化為臭氧;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的方法分析,溫度會(huì)影響反應(yīng)速率,消除溫度對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾;
(4)根據(jù)以上分析,O3的氧化性比O2強(qiáng),氧氣能氧化KI中的I-,以及通過(guò)玻璃片I上的濾紙條90分鐘到120分鐘是顏色變線說(shuō)明O3不僅氧化I-的速率比氧氣快,而且有漂白作用,根據(jù)玻璃片II上的濾紙條的顏色變化消毒碗柜中也有O2
(5)根據(jù)得失電子守恒計(jì)算,2KI~O3~I(xiàn)2~2e-

解答 解:通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄,玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍(lán)色,說(shuō)明O3先把I-氧化成I2,因而氧化性O(shè)3>O2
(1)分析原理可知,2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2,淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍(lán)色,a溶液為指示劑,
故答案為:淀粉;
(2)將一塊玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧,通電條件下氧氣變化為臭氧反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3O2$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2O3,
故答案為:3O2$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2O3;
(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的方法,即討論臭氧和氧氣的氧化性強(qiáng)弱就要求其他因素要保持一致,所以所處環(huán)境的溫度相同的原因是排除溫度變化帶來(lái)的影響,
故答案為:溫度會(huì)影響反應(yīng)速率,保持溫度相同是為了消除溫度不同帶來(lái)的誤差;
(4)從表中的數(shù)據(jù)可以看出,玻璃片甲上的含淀粉溶液和碘化鉀溶液的濾紙?jiān)?5 min時(shí)開(kāi)始變淺藍(lán)色,而玻璃片乙上的含淀粉溶液和碘化鉀溶液的濾紙?jiān)?20 min時(shí)開(kāi)始變淺藍(lán)色,說(shuō)明玻璃片乙上產(chǎn)生碘單質(zhì)的速率慢,即氧氣的氧化性比臭氧的弱.玻璃片甲上變淺藍(lán)色的濾紙,在60 min~90 min時(shí)顯藍(lán)色,而到了120 min時(shí)又變成了淺藍(lán)色,說(shuō)明臭氧具有漂白作用,
A.空氣中無(wú)一定濃度的O3,所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康,故A錯(cuò)誤;
B.圖表中顏色變化可知,氧氣也能氧化碘化鉀中的碘離子,故B正確;
C.玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍(lán)色,說(shuō)明O3先把I-氧化成I2,因而氧化性O(shè)3>O2,O3的氧化性比O2強(qiáng),故C正確;
D.O3消毒原理是利用其強(qiáng)氧化性與次氯酸相同,O3不僅氧化I-的速率比氧氣快,而且有漂白作用,故D正確;
故答案為:BCD;
(5)2KI~O3~I(xiàn)2~2e-
        48g   2 mol
        24 g   n(e-
n(e-)=1 mol,電子轉(zhuǎn)移數(shù)為:NA(或6.02×1023),
故答案為:NA(或6.02×1023).

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了臭氧的強(qiáng)氧化性以及與氧氣的氧化性的比較,難度不大,抓住實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象來(lái)分析本質(zhì)是解題的關(guān)鍵.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

1.下列各表述與示意圖一致的是( 。
A.
圖表示25℃時(shí),用0.1 mol•L-1鹽酸滴定20 mL 0.1 mol•L-1 NaOH溶液,溶液的pH隨加入酸體積的變化
B.圖中曲線表示反應(yīng)2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g)△H<0正、逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K隨溫度的變化
C.
圖表示10 mL 0.01 mol•L-1 KMnO4酸性溶液與過(guò)量的0.1 mol•L-1 H2C2O4溶液混合時(shí),n(Mn2+)隨時(shí)間的變化
D.
圖中a、b曲線分別表示反應(yīng)CH2═CH2(g)+H2(g)-→CH3CH3(g)△H<0使用和未使用催化劑時(shí),反應(yīng)過(guò)程中的能量變化

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

2.鹵代烴(CH32C═CHCl能發(fā)生的反應(yīng)有( 。
①取代反應(yīng)    ②加成反應(yīng)   ③消去反應(yīng)   ④使溴水褪色
⑤使酸性KMnO4溶液褪色 ⑥與AgNO3溶液生成白色沉淀  ⑦加聚反應(yīng).
A.以上反應(yīng)均可發(fā)生B.只有③⑥不能發(fā)生
C.只有①⑦不能發(fā)生D.只有②⑥不能發(fā)生

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

19.下列關(guān)于反應(yīng)能量的說(shuō)法正確的是( 。
A.Zn(s)+CuSO4(aq)═ZnSO4(aq)+Cu(s)△H=-216 kJ•mol-1,則反應(yīng)物總能量>生成物總能量
B.相同條件下,如果1 mol氫原子所具有的能量為E1,1 mol氫分子所具有的能量為E2,則2E1=E2
C.101 kPa時(shí),2H2(g)+O2(g)═2H2O(l)△H=-571.6 kJ•mol-1,則H2的燃燒熱為571.6 kJ•mol-1
D.H+(aq)+OH-(aq)═H2O(l)△H=-57.3 kJ•mol-1,則含1 mol NaOH的氫氧化鈉固體與含0.5 mol H2SO4
的稀硫酸混合后放出57.3 kJ的熱量

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

6.A、B、C、D為四種晶體,性質(zhì)如下:
A.固態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,能溶于鹽酸               
B.能溶于CS2,不溶于水
C.固態(tài)時(shí)不導(dǎo)電,液態(tài)時(shí)能導(dǎo)電,可溶于水   
D.固態(tài)、液態(tài)時(shí)均不導(dǎo)電,熔點(diǎn)為3 500℃
試推斷它們的晶體類型:
A.金屬晶體;B.分子晶體;C.離子晶體;D.原子晶體.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題

16.關(guān)于能源,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )
A.能源的開(kāi)發(fā)和利用情況,可以衡量一個(gè)國(guó)家或地區(qū)的科學(xué)技術(shù)水平
B.目前新能源主要有:煤、石油、天然氣、太陽(yáng)能、氫能、風(fēng)能等
C.新能源的優(yōu)點(diǎn)主要是資源豐富、可再生、沒(méi)有或很少有污染
D.氫能的優(yōu)點(diǎn)熱值高、資源豐富、燃燒產(chǎn)物無(wú)污染;缺點(diǎn)是儲(chǔ)存和運(yùn)輸困難

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

3.已知Mg與HNO3反應(yīng)的化學(xué)方程式如下(未配平):
Mg+HNO3(。-Mg(NO32+NO↑+H2O
(1)請(qǐng)配平上述化學(xué)方程式,并用雙線橋法表示電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目.
(2)該反應(yīng)中,氧化劑是稀HNO3,還原產(chǎn)物是NO.
(3)HNO3在上述反應(yīng)中顯示出來(lái)的性質(zhì)是AC.
A.氧化性        B.還原性       C.酸性       D.堿性
(4)當(dāng)轉(zhuǎn)移1.806×1023個(gè)電子時(shí),生成的NO氣體的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為2.24L.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:解答題

20.下列敘述中正確的是DEIJ
A.實(shí)驗(yàn)室存放HF的溶液,不能用帶玻璃塞的細(xì)口瓶,而應(yīng)用帶橡膠塞的細(xì)口瓶.
B.碳酸氫鎂溶液中加過(guò)量澄清石灰水的離子方程式為:
Ca2++Mg2++2OH-+2HCO3-=MgCO3↓+CaCO3↓+2H2O
C.水泥、玻璃和水晶都是硅酸鹽產(chǎn)品
D.喝補(bǔ)鐵劑時(shí),加服維生素C,效果更好,原因是維生素C具有還原性
E.向新制的飽和氯水中分別加入CaCO3固體和Na2CO3固體,均會(huì)使得HClO的濃度增大
F.配制硫酸亞鐵溶液時(shí),為防止產(chǎn)生Fe3+,可在溶液中加入少量鐵粉,為了抑制亞鐵離子的水解,可在溶液中加入少量鹽酸
G.無(wú)色溶液中,K+、Cl-、Na+、H2PO${\;}_{4}^{-}$、PO${\;}_{4}^{3-}$、SO${\;}_{4}^{2-}$可以大量共存
H.由水電離的c(H+)=10-12mol/L的溶液中,ClO-、HCO${\;}_{3}^{-}$、NO${\;}_{3}^{-}$、NH${\;}_{4}^{+}$、S2O${\;}_{3}^{2-}$可以大量共存
I.合金中一定有金屬元素,兩種不同的金屬不一定可以加工成合金
J.某無(wú)色溶液含有下列離子中的若干種:H+、NH4+、Fe3+、Ba2+、Al3+、CO32-、Cl-、OH-、NO3-.向該溶液中加入鋁粉,只放出H2,則溶液中能大量存在的離子最多有5種.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題

1.隨著人類對(duì)環(huán)境和資源短缺等問(wèn)題的重視,如何降低大氣中有害氣體的含量及對(duì)其有效地開(kāi)發(fā)利用,引起了各國(guó)的普遍重視.目前工業(yè)上有一種方法是用CO來(lái)生產(chǎn)燃料甲醇.一定條件下的密閉容器中,CO和H2生成甲醇的反應(yīng):CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g);
 I.根據(jù)如圖1所示判斷反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí).
(1)若升高溫度,該反應(yīng)化學(xué)平衡常數(shù)K值減小(填“增大”、“減小”或“不變”)
(2)500℃時(shí),在體積為V L的密閉容器中發(fā)生上述反應(yīng),從反應(yīng)開(kāi)始到平衡,氫氣的平均反應(yīng)速率v(H2)=$\frac{2n{\;}_{B}}{t{\;}_{B}V}$mol•(L•min)-1 (用字母表示)
(3)在其他條件不變的情況下,對(duì)處于E點(diǎn)的體系體積壓縮到原來(lái)的$\frac{1}{2}$,下列有關(guān)該體系的說(shuō)法正確的是bc
a  氫氣的濃度減少
b  正反應(yīng)速率加快,逆反應(yīng)速率也加快
c  甲醇的物質(zhì)的量增加
d  重新平衡時(shí)n(H2)/n(CH3OH)增大
 II.在一定條件下向密閉容器中充入10mol CO和20mol H2,發(fā)生上述反應(yīng),CO的平衡轉(zhuǎn)化率(α)與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖2所示.
(1)若A、B兩點(diǎn)表示在某時(shí)刻達(dá)到的平衡狀態(tài),此時(shí)在A點(diǎn)時(shí)容器的體積為VAL,則該溫度下的平衡常數(shù)K=$\frac{V{\;}^{2}}{100}$;A、B兩點(diǎn)時(shí)容器中,n(A):n(B)=5:4.
(2)若C點(diǎn)表示達(dá)到的平衡狀態(tài),此時(shí)容器體積保持不變,要提高H2的轉(zhuǎn)化率可采取的措施是CE.(填字母,下同)
A.升高溫度   B. 加催化劑   C.. 通入CO   D.通入H2E.再通入5mol CO和10mol H2
(3)若A點(diǎn)表示達(dá)到的平衡狀態(tài),在溫度不變且保證H2濃度不變的情況下,增大容器的體積,平衡C.
A.向正反應(yīng)方向移動(dòng)   B. 向逆反應(yīng)方向移動(dòng)   C. 不移動(dòng).

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