Question

【题目】臭氧可用于净化空气、饮用水的消毒、处理工业废物和作氧化剂．
（1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s）△H=﹣235.8kJ/mol．
已知2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g）△H=+62.2kJ/mol，
则常温下反应：2O3（g）═3O2（g）的△H= ．
（2）科学家首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧．臭氧在阳极周围的水中产生，电极反应式为3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+ ， 阴极附近溶解在水中的氧气生成过氧化氢，其电极反应式为 ．
（3）O3在碱性条件下可将Na2SO4氧化成Na2S2O8并生成氧气．写出该反应的化学方程式：
（4）所得的Na2S2O8溶液可降解有机污染物4﹣CP．原因是Na2S2O8溶液在一定条件下可产生强氧化性自由基（SO4﹣）．通过测定4﹣CP降解率可判断Na2S2O8溶液产生SO4﹣的量．某研究小组设计实验探究了溶液酸碱性、Fe2+的浓度对产生SO4﹣的影响．①溶液酸碱性的影响：其他条件相同，将4﹣CP加入到不同pH的Na2S2O8溶液中，结果如图a所示．由此可知：溶液酸性增强，（填“有利于”或“不利于”）Na2S2O8产生SO4﹣ ．

②Fe2+浓度的影响：相同条件下，将不同浓度的FeSO4溶液分别加入c（4﹣CP）=1.56×10﹣4molL﹣1、c（Na2S2O8）=3.12×10﹣3 molL﹣1的混合溶液中．反应240min后测得实验结果如图b所示．已知 S2O82﹣+Fe2+═SO4﹣+SO42﹣+Fe3+ ． 则由图示可知下列说法正确的是：（填序号）
A．反应开始一段时间内4﹣CP降解率随Fe2+浓度的增大而增大，原因是Fe2+能使Na2S2O8产生更多的SO4ˉ．
B．Fe2+是4﹣CP降解反应的催化剂
C．当c（Fe2+）过大时，4﹣CP降解率反而下降，原因可能是Fe2+会与SO4﹣发生反应，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强，不利于4﹣CP的降解．
③当c（Fe2+）=3.2×10ˉ3molL﹣1时，4﹣CP降解的平均反应速率的计算表达式为 ．

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 ，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）═3O2（g），则反应热△H=（﹣235.8kJmol﹣1）×2+（+62.2kJmol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，
所以答案是：﹣285kJ/mol；（2）酸性条件下电解水的方法制得臭氧，臭氧在阳极周围的水中产生，其电极反应式为3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+ ， 阴极附近的氧气得电子生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣═3H2O2 ，
所以答案是：3O2+6H++6e﹣═3H2O2（或O2+2H++2e﹣=H2O2）；（3）O3在碱性条件下可将Na2SO4氧化成Na2S2O8并生成氧气的方程式为：2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2 ， 所以答案是：2Na2SO4+O3+H2O=Na2S2O8+2NaOH+O2；（4）①根据溶液的pH和4﹣CP的降解率可以知道溶液酸性增强，有利于Na2S2O8产生SO4﹣ ， 所以答案是：有利于；
②A．根据溶液的pH和4﹣CP的降解率可以知道溶液酸性增强，有利于Na2S2O8产生SO4﹣ ， 故A正确；
B．酸性环境是4﹣CP降解反应的催化剂，故B错误；
C．Fe2+会与SO4﹣发生反应，消耗部分SO4﹣ ， 即当c（Fe2+）过大时，4﹣CP降解率反而下降，故C错误；
D．生成的Fe3+水解使溶液的酸性增强，会更加有利于4﹣CP的降解，故D错误．
故选AC；
③当c（Fe2+）=3.2×10ˉ3molL﹣1时，4﹣CP降解率为52.4%，4﹣CP降解的平均反应速率的计算表达式为 ，所以答案是： ．