Question

实验室以空气（O₂体积分数20%)为原料，在无碳、无水的环境下，用下图A装置制备臭氧（3O₂2O₃）。

（1）空气通入A装置之前，应先后通过上述装置中的        、        （填装置序号）。

（2）臭氧与碘化钾溶液反应为：2KI+O₃+H₂O=2KOH+I₂+O₂。将a处气体通入装置B，溶液中的现象为                。

（3）为测定O₂转化为O₃的转化率，将装置B中的溶液全部转入另一容器中，加入CC1₄，经萃取、分液、蒸馏、冷却、称重，得I₂固体0.254g。

①萃取操作所用玻璃仪器的名称        。

②若实验时通入空气1.12L（标准状况），O₂的转化率为        。

③测定时需在A、B装置间连接装置D，原因是        。

（4）工业上分离O₃和O₂，可将混合气体液化后再分离，下列分离方法合理的是        （填序号）。

A．过滤　B．分馏　C．分液　D．萃取

（5）臭氧可用于含CN^一碱性电镀废水的处理。第i步：CN^一转化为OCN^－；第ii步：OCN^一继续转化为CO₃^2一及两种单质气体。若第ii步转化时，O₃与OCN^－物质的质量之比为3∶2，该步反应的离子方程式为        。

 

Answer 1

【答案】

（15分）（1）D、C（各1分，2分）  

（2）溶液变黄色（其他合理答案给分，2分） 

（3）①分液漏斗（1分） 

②15%（3分）

③除去混合气体中的氮氧化物（其他合理答案给分，2分）  

（4）B（2分）  

（5）2OCN^—+2OH^—+3O₃=2CO₃^2一+N₂+3O₂+H₂O（3分）

【解析】

试题分析：（1）根据无碳无水环境条件，则空气通入A装置前应先后通过NaOH溶液、浓H₂SO₄的洗气瓶；（2）a处气体通入B，臭氧能氧化KI，溶液中因生成的I₂变黄；（3）①萃取使用分液漏斗、烧杯；②由m/M可知n(I₂)=0.254g÷254g/mol=0.001mol，由2KI+O₃+H₂O=2KOH+I₂+O₂可知，n(O₃)=0.001mol，由3O₂2O₃可知，n(O₂)=0.0015mol，由V/V_m可知n(空气)=0.05mol，由空气的组成可知，n(O₂)=0.01mol，因此O₂得转化率为0.0015÷0.01×100%=15%；③NaOH溶液能除去空气中氮气和氧气在放电时产生的氮氧化物，防止NO₂与KI溶液反应；（4）臭氧和氧气先液化，二者沸点不同，可用分馏的方法分离，故B正确；（5）第一步反应中碳元素由+2价升为+4价，第二步反应中氮元素由—3价升为0价，部分氧元素由0价将为—2价，则两步反应分别为O₃+CN^—=OCN^—+O₂、2OCN^—+2OH^—+3O₃=2CO₃^2一+N₂+3O₂+H₂O。

考点：考查物质的制备、KI的主要性质、萃取、氧气转化率的计算、氮氧化物的产生和处理、分馏、氧化还原反应、离子方程式的书写等相关知识。