题目内容
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)? ΔH=-235.8kJ/mol.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)? ΔH=+62.2kJ/mol,则常温下反应: 2O3(g)=3O2(g)的ΔH=?????????????????????? .
（2）科学家P.Tatapudi等人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。写出该反应的化学方程式为：????????????????????????
??????????? 
（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)=1.56×10-4 mol·L－1、c(Na2S2O8)=3.12×10-3 mol·L－1的混合溶液中。反应240 min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，其原因是Fe2+能使Na2S2O8产生更多的SO4-·。
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，不利于降解反应的进行。
③当c(Fe2+)＝3.2 ×10-3 mol·L－1时，4-CP降解的平均反应速率的计算表达式为??????????????? 。
（1）-285.0KJ.mol-1 （3分）
（2）3O2 + 6H+ +6e- = 3H2O2 （或O2 +2H+ +2e- = H2O2） （3分）
（3）2Na2SO4 + O3 + H2O = Na2S2O8 + 2NaOH + O2? （3分）
（4） ①有利于?? （2分）
②AC（2分）
③
? （3分）
【解析】
试题分析:（1）根据盖斯定律，所求方程式可由3×②-1×①而得，所以ΔH=3×(+62.2kJ/mol) -2×(-235.8kJ/mol)= -285.0KJ.mol-1 。
（2）由于电解水法制臭氧实质是电解溶解有氧气的水溶液3O2 + 3H2O = O3↑+3H2O2 ，虽然酸性条件下，但算不参加反应，所以电解过程中阳极发生的氧化反应为H2O失电子变成臭氧，而不能是OH-，阴极发生的还原反应为O2得电子变成H2O2，所以阴极电极反应式为：O2 +2H+ +2e- = H2O2 ，若要阴阳极得失电子统一，也可写成3O2 + 6H+ +6e- = 3H2O2 。
（3）O3在碱性条件下将Na2SO4氧化成Na2S2O8的反应是一个氧化还原反应，要注意的是O3的性质和O2相比，臭氧有较强的氧化性，而且不稳定，容易变成为O2，所以在该反应中，O3中O原子不是全部做氧化剂，部分化合价不变；而Na2SO4 中S由+6价→+7价，所以找出相应的氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物后，用缺项配平书写化学方程式得：2Na2SO4 + O3 + H2O = Na2S2O8 + 2NaOH + O2 。
（4）①图a中明显可以看出，随着横坐标pH的增大，4-CP降解率逐渐减小，而起到降解作用的是具有强氧化性的自由基（SO4-·），所以讲解率降低说明强氧化自由基减少，所以酸性增强才有利于Na2S2O8产生SO4-·。
②根据图b可以看出，开始的一段时间内随着横坐标Fe2+浓度增大，4-CP降解率在增大，所以说明在这段时间内，Fe2+能使Na2S2O8产生更多的SO4-·，A正确。强氧化性自由基是通过S2O82- + Fe2+= SO4-·+ SO42- + Fe3+反应产生的，所以Fe2+ 不是讲解反应的催化剂，B错误；因为自由基SO4-·有强氧化性，所以若Fe2+ 浓度过大，则来不及反应的Fe2+ 会被生成的自由基氧化，导致自由基减少，降解率下降，C正确，D错误；故选AC。
③当c(Fe2+)＝3.2 ×10-3 mol·L－1时,从图像b中可以找到此时的降解率52.4%，而初始浓度为c(4-CP)=1.56×10-4 mol·L－1 ，所以在240min内的反应速率v=△C/△t=
。
考点：本题考查的是盖斯定律应用、电化学中电极反应式的书写、氧化还原反应方程式的配平、化学反应速率的计算等问题。
寒假天地重庆出版社系列答案（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-1．已知2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）；△H=+62.2kJ?mol-1，则常温下反应2O3（g）=3O2（g）为
（2）臭氧在水中易分解，臭氧的浓度减少一半所需的时间如下表所示．
| pH t/min T/℃ |
3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 |
| 20 | 301 | 231 | 169 | 58 |
| 30 | 158 | 108 | 48 | 15 |
| 50 | 31 | 26 | 15 | 7 |
（3）科学家P．Tatapudi等人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3H2O-6e-=O3↑+6H+，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为
（4）为测定大气中臭氧（O3）含量，将0℃、1.01×105Pa的空气V L慢慢通过足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用a mL c mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点．
①该滴定过程中可选择的指示剂为
②O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式
③空气中臭氧的体积分数为
（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）