Question

2．實驗室以空氣（O₂體積分數(shù)20%）為原料，在無碳、無水的環(huán)境下，用下圖A裝置制備臭氧（3O₂$\frac{\underline{\;放電\;}}{\;}$2O₃）．

（1）空氣通入A裝置之前，應先后通過上述裝置中的D、C（填裝置序號）．
（2）臭氧與碘化鉀溶液反應為：2KI+0₃+H₂0=2KOH+I₂+0₂．將a處氣體通入裝置B，溶液中的現(xiàn)象為溶液出現(xiàn)紫紅色
（3）為測定0₂轉化為0₃的轉化率，將裝置B中的溶液全部轉入另一容器中，加入CC1₄，經萃取、分液、蒸餾、冷卻、稱重，得I₂固體0.254g．
①萃取操作所用玻璃儀器的名稱分液漏斗
②若實驗時通入空氣1.12L（標準狀況），O₂的轉化率為15%
③測定時需在A，B裝置間連接裝置D，原因是除去臭氧中的氮的氧化物
（4）工業(yè)上分離0₃和0₂，可將混合氣體液化后再分離，下列分離方法合理的是B（填序號）．
A．過濾　B．分餾　C．分液　D．萃取
（5）臭氧可用于含CN^一堿性電鍍廢水的處理．第i步：CN^一轉化為OCN^-；第ii步：OCN^一繼續(xù)轉化為CO₃^2一及兩種單質氣體．若第ii步轉化時，O3與OCN-物質的質量之比為3：2，該步反應的離子方程式為2OH^-+3O₃+2OCN^-=2CO₃^2-+N₂+3O₂+H₂O．

Answer 1

分析 （1）O₂在無碳、無水的環(huán)境下制備臭氧，所以空氣中的水和二氧化碳要先除去；
（2）0₃將碘化鉀氧化成碘，據(jù)此判斷碘化鉀溶液的顏色變化；
（3）①萃取實驗中要用分液漏斗；
②根據(jù)關系式I₂～0₃～$\frac{3}{2}$O₂，可計算出轉化了的氧氣的物質的量，根據(jù)轉化率=$\frac{已轉化的氧氣的物質的量}{起始氧氣總物質的量}$×100%計算；
③在放電條件下，空氣中的氧氣有可能與氮氣產生氮的氧化物，這些氮的氧化物能氧化碘化鉀，所以要除去；
（4）由于0₃和0₂的沸點不同，所以可將混合氣體液化后再分餾的方法進行分離；
（5）OCN^一繼續(xù)轉化為CO₃^2一及兩種單質氣體，這兩種單質應為氮氣和氧氣，當O₃與OCN^-物質的質量之比為3：2時，根據(jù)電荷守恒可寫出離子方程式．

解答 解：（1）O₂在無碳、無水的環(huán)境下制備臭氧，空氣中的水和二氧化碳要先除去，所以空氣通入A裝置之前，應先后通過上述裝置中的D和C，
故答案為：D；C；
（2）0₃將碘化鉀氧化成碘，無色的碘化鉀溶液會出現(xiàn)紫紅色，故答案為：溶液出現(xiàn)紫紅色；
（3）①萃取實驗中要用分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②當I₂固體0.254g即0.001mol時，根據(jù)關系式I₂～0₃～$\frac{3}{2}$O₂，可知參加反應的氧氣的物質的量為0.0015mol，實驗時通入空氣1.12L即0.05mol，其中氧氣的物質的量為0.01mol，所以O₂的轉化率為$\frac{0.0015mol}{0.01mol}$×100%=15%，
故答案為：15%；
③在放電條件下，空氣中的氧氣有可能與氮氣產生氮的氧化物，這些氮的氧化物能氧化碘化鉀，所以測定時需在A，B裝置間連接裝置D，
故答案為：除去臭氧中的氮的氧化物；
（4）由于0₃和0₂的沸點不同，所以可將混合氣體液化后再分餾的方法進行分離，故選B；
（5）OCN^-繼續(xù)轉化為CO₃^2-及兩種單質氣體，這兩種單質應為氮氣和氧氣，當O₃與OCN^-物質的質量之比為3：2時，反應的離子方程式為2OH^-+3O₃+2OCN^-=2CO₃^2-+N₂+3O₂+H₂O，
故答案為：2OH^-+3O₃+2OCN^-=2CO₃^2-+N₂+3O₂+H₂O．

點評 本題主要考查了物質的制備，除雜和提純，難度中等，注意利用題目信息分析問題，培養(yǎng)了學生解決問題的能力．