2020版高考化學(xué)新增分大一輪復(fù)習(xí) 第4章 專題突破4 H2O2與O3的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途精講義+優(yōu)習(xí)題（含解析）魯科版.docx

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H2O2與O3的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和用途 1．過氧化氫(其水溶液俗稱雙氧水) (1)過氧化氫的分子結(jié)構(gòu)：過氧化氫分子中含有極性鍵和非極性鍵，其結(jié)構(gòu)式為H—O—O—H，電子式為HH。 (2)過氧化氫的化學(xué)性質(zhì) ①氧化性：過氧化氫是綠色氧化劑，具有較強的氧化性。例如： H2O2＋2KI＋2HCl===2KCl＋I(xiàn)2＋2H2O 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O H2O2＋H2S===S↓＋2H2O H2O2＋SO2===H2SO4 注意　在酸性條件下H2O2的還原產(chǎn)物為H2O，在中性或堿性條件下其還原產(chǎn)物為OH－(或氫氧化物)。 ②還原性：過氧化氫遇到強氧化劑被氧化生成氧氣。 例如：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===2MnSO4＋K2SO4＋5O2↑＋8H2O ③不穩(wěn)定性：過氧化氫在常溫下緩慢分解生成氧氣和水，加熱或者加入催化劑(MnO2、Cu2＋、Fe3＋等)快速分解。 2H2O22H2O＋O2↑ 2H2O22H2O＋O2↑ (3)過氧化氫的用途：作消毒劑、殺菌劑，作漂白劑、脫氯劑，純H2O2還可作火箭燃料的氧化劑等。 2．氧氣的同素異形體臭氧(O3) (1)物理性質(zhì) 常溫常壓下，臭氧是一種有特殊臭味的淡藍(lán)色氣體，它的密度比氧氣大，比氧氣易溶于水。吸入少量臭氧對人體有益，吸入過量對人體健康有一定危害。 (2)化學(xué)性質(zhì) ①不穩(wěn)定性：2O33O2 ②強氧化性：Ag、Hg等金屬在臭氧中可以被氧化，O3能使?jié)駶櫟牡矸跭I試紙變藍(lán)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式如下： O3＋2KI＋H2O===I2＋2KOH＋O2 ③漂白和消毒：許多染料受到臭氧的強烈氧化會退色，臭氧還能殺死許多細(xì)菌。 (3)生產(chǎn)方式：3O22O3 (4)臭氧層：能吸收來自太陽的大部分紫外線，是人類和其他生物的保護傘。氟氯烴是破壞臭氧層的“元兇”。 (5)臭氧的用途：脫色劑、消毒劑等。 1．臭氧(O3)可應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒，大氣中的臭氧層能有效阻擋紫外線。長期吸入大量臭氧會引起口干燥、咳嗽等不適癥狀。臭氧發(fā)生器是在高壓電極的作用下將空氣中的氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧的裝置。下列說法正確的是(　　) A．氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧是物理變化 B．臭氧分子的相對分子質(zhì)量為36 C．一個臭氧分子中含有3個氧原子 D．臭氧對人的身體健康不利，應(yīng)該拒絕使用臭氧 答案　C 解析　轉(zhuǎn)化過程中物質(zhì)發(fā)生了變化，有新物質(zhì)生成，應(yīng)為化學(xué)變化，故A錯誤；根據(jù)分子式的含義知臭氧的相對分子質(zhì)量為163＝48，故B錯誤；根據(jù)分子式的含義，標(biāo)在化學(xué)式中元素符號右下角的數(shù)字表示該元素的原子個數(shù)知一個臭氧分子中含有3個氧原子，故C正確；臭氧可應(yīng)用于游泳池、生活用水、污水的殺菌和消毒，對人的身體健康也有有利的一面，故D錯誤。 2．(2018青島質(zhì)檢)O3是重要的氧化劑和水處理劑，在平流層存在：2O33O2，O3O＋O2，粒子X能加速O3的分解：X＋O3===XO＋O2；XO＋O===X＋O2(X＝Cl、Br、NO等)。已知：2O3(g)3O2(g)　ΔH＝－144.8kJmol－1，t℃時K＝31076。 下列說法不正確的是(　　) A．O3轉(zhuǎn)變?yōu)镺2的能量曲線可用上圖表示 B．O3轉(zhuǎn)變?yōu)镺2為氧化還原反應(yīng) C．臭氧層中氟利昂釋放出的氯原子是O3分解的催化劑 D．t℃時，3O2(g)2O3(g)，K≈3.3310－77 答案　B 解析　根據(jù)吸熱反應(yīng)的ΔH＞0，放熱反應(yīng)的ΔH＜0，圖像中反應(yīng)物的總能量大于生成物的總能量，反應(yīng)是放熱反應(yīng)，A正確；O2可以轉(zhuǎn)化成O3，但元素化合價未變，不是氧化還原反應(yīng)，故B錯誤；X參與反應(yīng)，加快了反應(yīng)速率，本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，屬于催化劑，所以氟利昂在紫外線的照射下分解的氯原子在此轉(zhuǎn)化過程中作為催化劑，故C正確；相同條件下，逆反應(yīng)的K值是正反應(yīng)K值的倒數(shù)，故D正確。 3．H2O2是重要的化學(xué)試劑，在實驗室和生產(chǎn)實際中應(yīng)用廣泛。 (1)寫出H2O2的結(jié)構(gòu)式：________，H2O2在MnO2催化下分解的化學(xué)方程式：________________________________________________________________________。 (2)①我們知道，稀硫酸不與銅反應(yīng)，但在稀硫酸中加入H2O2后，則可使銅順利溶解，寫出該反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________。 ②在“海帶提碘”的實驗中，利用酸性H2O2得到碘單質(zhì)的離子方程式是_________。 ③你認(rèn)為H2O2被稱為綠色氧化劑的主要原因是_____________________________。 (3)H2O2還有一定的還原性，能使酸性KMnO4溶液退色。 ①寫出反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________________。 ②實驗室常用酸性KMnO4標(biāo)準(zhǔn)液測定溶液中H2O2的濃度，酸性KMnO4溶液應(yīng)盛放在_____(填“酸式”或“堿式”)滴定管中，判斷到達(dá)滴定終點的現(xiàn)象是_________________。 (4)H2O2是一種二元弱酸，寫出其第一步電離的方程式：______________________， 它與過量的Ba(OH)2反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________________。 答案　(1)H—O—O—H　2H2O22H2O＋O2↑ (2)①H2O2＋Cu＋2H＋===Cu2＋＋2H2O?、贖2O2＋2I－＋2H＋===2H2O＋I(xiàn)2?、圻€原產(chǎn)物為水，對環(huán)境無污染 (3)①5H2O2＋2MnO＋6H＋===5O2↑＋2Mn2＋＋8H2O ②酸式　滴入最后一滴酸性KMnO4溶液后變淺紫色，30s內(nèi)不退色 (4)H2O2H＋＋HO　H2O2＋Ba(OH)2===BaO2＋2H2O