Question

常温常压下，O3为淡蓝色有特殊臭味的气体，工业上常用O3作为造纸、纺织等行业的漂白和脱色剂，也可用作饮用水的消毒和杀菌剂，但O3浓度超标时会因其强氧化性而对人体产生毒副作用。自然条件下打雷时空气中会有部分O2转化为O3。

实验室现提供以下装置和药品，请你完成O3的制备及性质验证实验。

请回答以下问题：

(1)以上装置的连接顺序为______接______接________接________。

(2)A中应装入的试剂为________(写化学式)；B中发生反应的化学方程式为____________________________________________________。

(3)检验整个装置的气密性的具体操作是__________________________。

(4)实验开始时，取下分液漏斗的塞子，断开电源开关K，再旋开分液漏斗的活塞，持续通入气体一段时间，其目的是________、________。然后合上电源开关K，试预测下列装置中可能观察到的现象及对应的结论。

D装置中：___________________________________________________；

E装置中：____________________________________________________。

(5)请指出该实验装置中的不妥之处并改进：_________________________。

 

Answer 1

　(1)②　④　①　③

(2)H2O2　2H2O2催化剂,2H2O＋O2↑(或H2O　2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，注意对应)

(3)关闭分液漏斗的活塞，用热毛巾捂住烧瓶B，观察D、E的导管口是否有气泡冒出，松手片刻后观察导管内液面是否升高

(4)排出装置中的N2，防止生成氮氧化物干扰实验结果

导入O2进行对比实验，保证结果的准确性　无色溶液变蓝色，导管口产生气泡，试剂瓶上部有淡蓝色气体，证明O3有强氧化性　品红溶液褪色，导管口产生气泡，试剂瓶上部有淡蓝色气体，证明O3有漂白性

(5)没有尾气处理装置，应在E的导管口连接尾气处理装置

【解析】　(1)①装置的作用是利用氧气产生臭氧，②装置的作用是制备氧气，③装置的作用是检验臭氧的强氧化性和漂白性，④装置的作用是除去氧气中混有的水蒸气，故装置的连接顺序为②④①③。(2)②装置的作用是制备氧气，可以利用反应2H2O2催化剂,2H2O＋O2↑或2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑来制备。(4)“持续通入气体一段时间”，通入的是氧气，可以排出装置中的N2，防止生成氮氧化物干扰实验结果。KI具有还原性，若无色溶液变蓝色，则证明O3有强氧化性；若品红溶液褪色，则证明O3有漂白性。(5)臭氧“也可用作饮用水的消毒和杀菌剂，但浓度超标时会因其强氧化性而对人体产生毒副作用”，故没有反应完的臭氧应进行处理，在E的导管口连接尾气处理装置。