Question

二氧化硫和氮的氧化物是大氣的主要污染物，關(guān)注臭氧層、防止和治理環(huán)境污染是當(dāng)前環(huán)保工作的重要研究內(nèi)容之一．
（1）空氣中微量的臭氧對(duì)人有益，濃度過大則是一種污染氣體，臭氧作為強(qiáng)氧化劑，幾乎能與任何生物組織反應(yīng)．下列有關(guān)說法正確的是______．
A．停止使用氟里昂是為保護(hù)臭氧層
B．光化學(xué)煙霧與大氣臭氧的生成有關(guān)
C．家用電器消毒柜中產(chǎn)生的臭氧能夠高效殺菌消毒
D．臭氧能使?jié)駶櫟牡饣��?淀粉試紙變藍(lán)
（2）一定條件下，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），向2L密閉容器中通入2mol SO₂（g）、1mol O₂（g）和0.2mol SO₃（g），2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得SO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，則該可逆反應(yīng)的平衡常數(shù)K=______；恒溫下，若往容器中再加入2mol SO₂（g），則重新達(dá)到平衡時(shí)SO₂的總轉(zhuǎn)化率______50%（選填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）臭氧的化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定，在空氣和水中都會(huì)慢慢分解成氧氣，臭氧常用于自來水的消毒，臭氧的溶解度及在水中的分解速度與水溫及水的pH關(guān)系如圖：

用臭氧消毒自來水，適宜的條件是______．
（4）新型納米材料氧缺位鐵酸鹽（ZnFe₂O_x），由鐵酸鹽（ZnFe₂O₄）經(jīng)高溫還原制得，常溫下，它能使工業(yè)廢氣中的酸性氧化物分解除去，轉(zhuǎn)化流程如圖所示：
若2mol ZnFe₂O_x與SO₂可生成0.75mol S，x=______．

Answer 1

【答案】分析：（1）A、在對(duì)流層相當(dāng)穩(wěn)定的氟利昂，在上升進(jìn)入平流層后，在一定的氣象條件下，會(huì)在強(qiáng)烈紫外線的作用下被分解，分解釋放出的氯原子同臭氧會(huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子；
B、氮氧化物（NOx）主要是指NO和NO₂．NO和NO₂都是對(duì)人體有害的氣體．氮氧化物和碳?xì)浠�合物（HC）在大氣環(huán)境中受強(qiáng)烈的太陽紫外線照射后產(chǎn)生一種新的二次污染物----光化學(xué)煙霧，在這種復(fù)雜的光化學(xué)反應(yīng)過程中，主要生成光化學(xué)氧化劑（主要是O₃）及其他多種復(fù)雜的化合物，統(tǒng)稱光化學(xué)煙霧；
C、臭氧具有強(qiáng)氧化性分析判斷；
D、臭氧具有強(qiáng)氧化性能氧化碘離子為單質(zhì)碘，與淀粉變藍(lán)色；
（2）依據(jù)化學(xué)平衡的三段式列式計(jì)算平衡濃度，結(jié)合平衡常數(shù)概念計(jì)算；依據(jù)化學(xué)平衡的影響因素和移動(dòng)原理分析判斷；
（3）依據(jù)圖象曲線變化結(jié)合縱軸和橫軸意義分析變化規(guī)律，臭氧分解越快，氧化能力越強(qiáng)；
（4）依據(jù)氧化還原反應(yīng)的電子守恒和化合物中的元素化合價(jià)代數(shù)為0計(jì)算得到．
解答：解：（1）空氣中微量的臭氧對(duì)人有益，濃度過大則是一種污染氣體，臭氧作為強(qiáng)氧化劑，幾乎能與任何生物組織反應(yīng)；
A．停止使用氟里昂是為保護(hù)臭氧層，因?yàn)榉�利昂分解釋放出的氯原子同臭氧�?huì)發(fā)生連鎖反應(yīng)，不斷破壞臭氧分子，故A符合；
B．光化學(xué)煙霧主要生成光化學(xué)氧化劑（主要是O₃）及其他多種復(fù)雜的化合物，與大氣臭氧的生成有關(guān)，故B符合；
C．家用電器消毒柜中產(chǎn)生的臭氧具有強(qiáng)氧化性，能夠高效殺菌消毒，故C符合；
D．臭氧能把濕潤的碘化鉀-淀粉試紙中的碘離子氧化為碘單質(zhì)，遇淀粉變藍(lán)，故D符合；
故選ABCD；
故答案為：ABCD；
（2）一定條件下，2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g），向2L密閉容器中通入2mol SO₂（g）、1mol O₂（g）和0.2mol SO₃（g），2min后反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)，測(cè)得SO₂的轉(zhuǎn)化率為50%，列出化學(xué)平衡的三段式計(jì)算：
                  2SO₂（g）+O₂（g）?2SO₃（g）
起始量（mol/L）   1       0.5       0.1
變化量（mol/L）  0.5     0.25       0.5
平衡量（mol/L）  0.5     0.25       0.6
平衡常數(shù)K===5.76；
若往容器中再加入2mol SO₂（g），平衡正向進(jìn)行，由于三氧化硫濃度比起始大，則重新達(dá)到平衡時(shí)SO₂的總轉(zhuǎn)化率小于50%；故答案為：5.76；＜；
（3）依據(jù)圖象中曲線變化分析，溶解度隨溫度升高減小，中性溶液中臭氧濃度溫度越低變化越小，分解速率在中性或弱堿性溶液中分解越快；用臭氧消毒自來水，適宜的條件是：低溫，水的pH控制7或弱堿性；
故答案為：低溫，水的pH控制7或弱堿性；
（4）新型納米材料ZnFe₂O_x可由化合物ZnFe₂O₄經(jīng)高溫還原制得，若2mol ZnFe₂O _x與SO₂反應(yīng)可生成0.75molS，則ZnFe₂O _x被還原為ZnFe₂O₄，令中鐵元素的化合價(jià)為a，根據(jù)電子轉(zhuǎn)移守恒，可知2mol×2×（3-a）=0.75mol×4，解得，a=2.25，利用化合價(jià)代數(shù)和為，2+2.25×2=2x，解得x=3.25；故答案為：3.25．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了臭氧的性質(zhì)分析判斷，對(duì)環(huán)境的影響，化學(xué)平衡的三段式計(jì)算應(yīng)用，平衡常數(shù)的概念應(yīng)用，圖象分析判斷，物質(zhì)組成的計(jì)算應(yīng)用，題目難度較大．