高考二轮复习知识点：臭氧
一、选择题
1．（2021·辽宁）下列说法错误的是（ ）
A．纯铁比生铁易生锈
B．臭氧可用于自来水消毒
C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料
D．高纯硅可用于制芯片
2．（2020高三上·浙江月考）下列说法错误的是（ ）
A．臭氧是饮用水的理想消毒剂之一，因为它杀菌能力强且不影响水质
B．在食品包装袋内放入铁系保鲜剂可以防止食品因氧化而变质
C．因铝制品表面有致密的氧化膜保护层，故可长时间盛放咸菜等腌制食品
D．工业上，二氧化硫可用于漂白纸浆以及草帽等编织物
3．（2020高三上·洮南月考）下列说法错误的是（ ）
A．臭氧具有强氧化性，可用作饮用水的杀菌消毒剂
B．海水中含有丰富的碘元素，因此碘被称为“海洋元素”
C．某些特殊用途产品可用水玻璃浸泡后，既耐腐蚀又不易着火
D．火山附近的温泉因常常含有游离态硫而具有杀菌作用
4．（2020高二下·岳阳期末）如图为氟利昂（如CFCl3）破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法错误的是（ ）
A．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键
B．过程Ⅲ中O+O = O2是吸热过程
C．过程Ⅱ可表示为O3+Cl = ClO+O2
D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
5．（2019高二上·广南期中）化学无处不在，运用化学知识判断下列与化学有关的说法正确的是（ ）
A．地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，可用于制肥皂和加工食用油
B．SO2能漂白纸浆等，故可广泛用于食品的漂白
C．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物。低空过量臭氧是污染气体，对人体有害
D．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
6．（2018高二下·汕头期中）臭氧(O3)可用于杀菌消毒，下列有关臭氧的说法正确的是（ ）
A．臭氧的相对分子质量为32
B．臭氧分子由氧气分子构成
C．臭氧与氧气互为同分异构体
D．1个臭氧分子由3个氧原子构成
7．（臭氧）饮用水消毒方法有多种，其中杀菌能力强，又不影响水质的理想消毒剂是（ ）
A．臭氧 B．漂白粉 C．氯气 D．二氧化氯
8．（臭氧）闪电时空气中有臭氧生成，下列说法正确的是（ ）
A．O3和O2互为同分异构体
B．O3比O2稳定
C．等物质的量O3和O2含有相同质子数
D．O3与O2的相互转变是化学变化
9．（臭氧）雷雨天闪电时空气中有臭氧（O3）生成，下列说法中不正确的是（ ）
A．O2和O3互为同素异形体 B．O3是由3个氧原子构成的化合物
C．O2和O3相互转化属于化学变化 D．O3的摩尔质量为48g．mol﹣1
10．（臭氧）闪电时空气中有臭氧生成，下列说法正确的是（ ）
A．O3和O2互为同位素
B．O3比O2稳定
C．等质量的O3和O2含有相同的原子数
D．O3与O2的相互转变是物理变化
11．（臭氧）雷雨天闪电时空气中有臭氧生成，下列说法不正确的是（ ）
A．O2和O3的相互转化是物理变化
B．O2和O3互为同素异形
C．等物质的量的O2和O3含有的质子数不相同
D．在相同的温度与压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
12．（臭氧）饮用水消毒剂有多种，其中杀菌力强且又不影响水质的是（ ）
A．O3 B．漂白粉 C．苯酚 D．氯气
13．（臭氧）城市饮用水的消毒剂有多种，液氯、漂白粉、二氧化氯、臭氧等，臭氧作为一种理想的消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，这是利用了臭氧的（ ）
A．强还原性 B．强氧化性 C．助燃性 D．不稳定性
14．（2016高一上·桐乡期中）2012年3月新修订的《环境空气质量标准》增设了PM2.5（直径小于或等于2.5微米的颗粒物）浓度限值、臭氧8小时平均浓度限值．下列有关说法正确的是（ ）
A． PM2.5所指颗粒物大小与胶体中分散质粒子大小相当
B．O2和O3互为同素异形体，两者的化学性质相同
C．O3转化为O2和O2转化为O3过程中均有能量变化
D．反应3O2=2O3有单质参加，属于氧化还原反应
15．（2016高一下·江西期末）雷雨天闪电时空气中有臭氧（O3）生成，下列说法正确的是（ ）
A．O2和O3互为同位素
B．在相同的温度与压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
C．O2和O3的相互转化是物理变化
D．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数
16．（2015高三上·天水期中）家用消毒柜常用臭氧（O3）消毒，在消毒过程中通过放电发生如下反应：3O2（g）=2O3（g）△H=+144.8kJ/mol；下列关于臭氧说法不正确的是（ ）
A．O2和O3互为同素异形体
B．O3具有较强的氧化性
C．O2比O3稳定
D．植物油等食物为防止细菌污染，可放入消毒柜中消毒
17．（2016高一下·太谷期中）下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（ ）
①活性炭
②氯水
③二氧化硫
④臭氧
⑤过氧化钠
⑥双氧水．
A．①②④ B．②③⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥
18．（2016高一下·铜陵期中）雷雨天闪电时空气中有臭氧（O3）生成．下列说法正确的是（ ）
A．O2和O3互为同位素
B．O2转化为O3为化学变化
C．相同物质的量的O2和O3的体积相同
D．相同质量的O2和O3含有相同的分子数
19．（2016高二上·广州期末）饮用水的消毒剂有多种，其中杀菌能力强且不影响水质的理想消毒剂是（ ）
A．液氯 B．臭氧 C．漂白粉 D．石灰
二、非选择题
20．（2020高一上·公主岭期末）2008年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道：我国新增阿勒泰大气背景监测点。这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可监测日常二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
（1）NO对环境的危害在于________(填编号)。
A．破坏臭氧层 B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨 D．与人体血红蛋白结合
（2）在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO )可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：= 。
（3）“绿色奥运”是2008年北京奥运会的主题之一，为迎接奥运，减少空气污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是（______）
A．二氧化碳和氮气 B．二氧化碳和二氧化氮
C．二氧化碳和氧气 D．二氧化碳和氢气
（4）氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：
O3 O2＋O Cl＋O3=ClO＋O2 ClO＋O=Cl＋O2 总反应：2O3=3O2
在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl是 。
21．（臭氧）1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家．O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O3分子的结构如图，呈V型，键角116.5℃．三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键﹣﹣三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：
（1）题中非极性共价键是 键，特殊的化学键是 键．（填“σ”或“π”）
（2）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
（3）原子中没有跟其他原子共用的电子对叫孤对电子，那么O3分子有 对孤对电子．
（4）下列有关说法中正确的是 ．
A．臭氧和氧气互为同素异形体，它们在水中的溶解度相近
B．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定
C．臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需吸收能量
D．向大气中排放氟氯代烃能加快臭氧的分解．
22．臭氧比氧气具有更强的氧化性．可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3
（1）若上述反应的转化率为30%，所得混合气的平均摩尔质量为 （保留一位小数），若上述反应的转化率增至40%，则混合气的平均摩尔质量 （填增大、不变、减小）．
（2）将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为 L．
（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g．则原混合气中臭氧的体积分数为
23．（1）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性．实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2O3若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为 （保留一位小数）．
（2）O3与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒．已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则1mol O3与 L（标准状况下）Cl2的消毒能力相当．
24．水是生命之源．饮用水消毒剂作为控制水质的一个重要环节，令世人关注．
臭氧（O3）是优良的水消毒剂．但当水中含溴离子（Br﹣）时，臭氧可氧化溴离子（Br﹣）为溴酸盐（BrO）．而溴酸盐（BrO）是对人体有致癌作用的化合物，我国规定饮用水中BrO含量在10 μg/L以下．测定BrO浓度可用离子色谱法．
（1）O3氧化溴离子的原理如下：
已知HBrO是一种弱酸，O3与HBrO反应很慢，BrO主要是由BrO﹣与O3反应生成．对影响生成BrO速率的因素提出如下假设：（请你完成假设②和假设③）
假设①：反应的温度 ．
假设②： ．
假设③：
（2）设计实验验证假设①．验证实验操作：
a．配制250mL 50mg/L KBr溶液，加入15mL某种pH=7的缓冲溶液（维持溶液的pH基本不变），并将溶液分为2份．
b． ．
实验中要测定的量是 ．实验结论是
25．臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂．
（1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O3（g）=3Ag2O（s）；△H=﹣235.8kJ mol﹣1．已知2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）；△H=+62.2kJ mol﹣1，则常温下反应2O3（g）=3O2（g）为 反应（填“自发”或“非自发”）．
（2）臭氧在水中易分解，臭氧的浓度减少一半所需的时间如下表所示．
pH t/min T/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是 （填微粒符号）．
（3）科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧．臭氧在阳极周围的水中产生，电极反应3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为
（4）为测定大气中臭氧（O3）含量，将0℃、1.01×105Pa的空气V L慢慢通过足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用a mL c mol L﹣1的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点．
①该滴定过程中可选择的指示剂为 ．
②O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式 ．
③空气中臭氧的体积分数为 （用含“a、c、V”的字母表示）．
（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
26．臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂．
（1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（g），△H=﹣235.8kJ mol﹣1
已知：2Ag2O（s）═4Ag（g）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，则常温下反应：2O3（g）═3O2（g）的△H=
（2）配平下面反应的化学方程式（将各物质的化学计量数填在相应的空格内）： NaOCN+ O3 Na2CO3+ N2+ O2+ CO2
（3）科学家P Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧，臭氧在阳极周围的水中产生，电极反应式为3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+，阴极附近溶解在水的氧气生成过氧化氢，其电极反应式为
（4）空气中臭氧的检测方法是将空气慢慢通过足量KI﹣淀粉溶液，若溶液变蓝色，则说明空气中含有O3，已知O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式为
27．（1）臭氧的化学式为 ，它和氧气的关系是
（2）用双氧水制取氧气的反应方程式
（3）C与浓硫酸反应的化学方程式
28．已知臭氧具有比氧气更强的氧化性，如它与KI溶液能迅速反应：2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2 将臭氧通入KI溶液后，再通过实验证明反应的产物．
（1）可向反应后的溶液中滴入 ，溶液变为 色，可证明有I2生成．
（2）若向反应后的溶液滴入 ，溶液变为 色，可证明有KOH生成．
（3）在该反应中氧化剂是 ，还原剂是
29．臭氧（O3）层是地球的保护伞，它对太阳紫外线有吸收和阻挡作用．
（1）臭氧的摩尔质量是 ．
（2）2mol 臭氧的质量是 ，其中含有O3的分子数目是 ，含有O原子数目是
30．O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O3分子的结构如图，呈V型，键角116.5℃．三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键﹣﹣三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：
（1）臭氧与氧气的关系是 ．
（2）选出下列分子中与O3分子属于等电子体的是 ．
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
（3）分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子有 对孤对电子．
（4）O3与O2间的转化是否为氧化还原反应 ．
答案解析部分
1．【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；臭氧；硅和二氧化硅；合金及其应用
【解析】【解答】A．由于生铁发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，故生铁比纯铁易生锈，A符合题意；
B．臭氧具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用于自来水消毒，B不符合题意；
C．酚醛树脂具有空间立体网状结构，具有热固体，绝缘性，故可用作绝缘、隔热材料，C不符合题意；
D．高纯硅是良好的半导体材料，可用于制芯片，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.生铁杂质较多，会发生电化学腐蚀，加快腐蚀；
B.臭氧有强氧化性，可以用于消毒；
C.酚醛树脂的结构具有热固性；可作隔热、绝缘材料；
D.高纯硅是芯片的主要材料。
2．【答案】C
【知识点】臭氧；铝的化学性质；二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A．臭氧具有很强的杀菌能力，且对水质不产生影响，所以是饮用水的理想消毒剂之一，A不符合题意；
B．经过油脂处理的食品，在保存过程中易发生氧化变质，在食品包装袋内常放入铁系还原剂进行保鲜，B不符合题意；
C．虽然铝制品表面的氧化膜致密，但咸菜等腌制食品中所含有的氯离子能破坏它的结构，从而使氧化膜失去保护作用，所以铝制品不能用于长时间盛放咸菜等腌制食品，C符合题意；
D．二氧化硫具有较强的漂白能力，工业上常用二氧化硫漂白纸浆、草帽等，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，与水不反应，且无残留，不影响水质；
B．铁粉具有还原性，食品包装袋中常放入小袋的铁粉，目的是防止食品氧化变质；
C．氧化铝虽然为致密的氧化物薄膜，但氯化钠也会破坏氧化膜的结构，从而加速铝制品的腐蚀；
D．二氧化硫具有漂白性，能与有色物质化合生成无色物质，在工业上可用于漂白纸浆以及草帽等编织物。
3．【答案】B
【知识点】海水资源及其综合利用；臭氧；含硫物质的性质及综合应用；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．臭氧具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用作饮用水的杀菌消毒剂，故A不符合题意；
B．地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中，故溴有“海洋元素”的美称，故B符合题意；
C．某些特殊用途产品可用水玻璃浸泡后，表面形成碱金属硅酸盐及SiO2凝胶薄膜，既耐腐蚀又不易着火，故C不符合题意；
D．硫磺能够破坏细菌表面的有机保护膜，使其死亡，火山附近的温泉因常常含有游离态硫而具有杀菌作用，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．强氧化性的臭氧可以杀菌消毒；
B．溴有“海洋元素”的美称；
C．硅酸钠具有防火隔热的功能；
D．硫磺能够杀菌；
4．【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；臭氧
【解析】【解答】A．根据图像可知，过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键，A说法不符合题意；
B．根据图像可知，过程Ⅲ为氧化氯得到能量分解生成的氧原子与氧原子生成氧气，但O+O = O2是新键形成的过程，为放热过程，B说法符合题意；
C．过程Ⅱ表示为O3+Cl = ClO+O2，C说法不符合题意；
D．上述过程说明氟利昂中氯原子参与反应，反应前后仍旧为氯原子，则氯原子是破坏O3的催化剂，D说法不符合题意；
答案为B。
【分析】A.据图即可判断断裂的是碳氯键
B.键的形成是放出热量
C.过程Ⅱ为氯原子与O3反应生成氧气和氧化氯
D.反应前后氯原子不变
5．【答案】C
【知识点】臭氧；二氧化硫的性质；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．地沟油含有有害物质，不能够用做食用油；
B．二氧化硫有毒，不能够用作食品添加剂，故B不符合题意；
C．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物；低空过量臭氧是污染气体，对人体有害，故C符合题意；
D．生石灰具有吸水性，不具有还原性，能够防潮，但是不能防止富脂食品氧化变质，故D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】B、 SO2能漂白纸浆 、草帽、品红等少数有色物质，但不能用于漂白饰品。此外二氧化硫还可以用于杀菌消毒。
D、为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入抗氧化剂例如还原铁粉。
6．【答案】D
【知识点】臭氧；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．臭氧分子式是O3，其相对分子质量为48，不符合题意；
B.臭氧分子由三个O原子构成的分子，不符合题意。
C.臭氧与氧气互为同素异形体，不符合题意；
D.1个臭氧分子由3个氧原子构成，符合题意。
故答案为：D
【分析】同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物；同素异形体是同种元素组成的不同单质；同位素是质子数相同中子数不同；同系物是结构相似，通式相同，组成上差若干个CH2个原子团的化合物
7．【答案】A
【知识点】氯气的化学性质；氯、溴、碘及其化合物的综合应用；臭氧；二氧化硫的性质
【解析】【解答】解：A、臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，与水不反应，且无残留，不影响水质，故A正确；
B、漂白粉有效成分为次氯酸钙，含有杂质，且易形成有毒物质，故B错误；
C、氯气有毒，易改变水质，故C错误；
D、二氧化氯具有强氧化性，能用于消毒，但是会影响水质，故D错误，故选A．
【分析】臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，且臭氧与水不反应，无残留，据此回答即可．
8．【答案】D
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、O2和O3都是由氧元素组成的性质不同的单质，属于同素异形体，故A错误；
B、由于臭氧比氧气更活泼，氧化性更强，因此氧气比臭氧稳定，故B错误；
C、等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，每个氧气分子中含有16个质子、每个臭氧分子中含有24个质子，所以等物质的量的氧气和臭氧其质子数不同，故C错误；
D、O2和O3的相互转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故D正确；
故选D．
【分析】A、O2和O3都是由氧元素组成的性质不同的单质，属于同素异形体；
B、臭氧比氧气更活泼，氧化性更强；
C、等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，再根据氧气分子构成判断；
D、有新物质生成的变化属于化学变化．
9．【答案】B
【知识点】臭氧；同位素及其应用
【解析】【解答】解：A、同种元素的不同单质为同素异形体，氧气和臭氧属于同素异形体，故A正确；
B、由同种元素组成的纯净物是单质，臭氧分子是由3个O原子构成，臭氧属于单质，故B错误；
C、臭氧和氧气之间的转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故C正确；
D、臭氧中含有3个氧原子，故其相对分子质量为16×3=48，故其摩尔质量为48g．mol﹣1，故D正确，
故选B．
【分析】A、同种元素的不同单质为同素异形体；
B、由同种元素组成的纯净物是单质；
C、有新物质生成的变化属于化学变化；
D、依据摩尔质量数值上等于相对分子质量回答．
10．【答案】C
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、同位素研究的是核素，O2和O3为物质，故A错误；
B、由于臭氧比氧气更活泼，氧化性更强，因此氧气比臭氧稳定，故B错误；
C、等质量的氧气和臭氧，其物质的量之比等于其摩尔质量反比为3：2，其分子个数之比等于物质的量之比为3：2，每个臭氧分子中含有3个O原子、每个氧气分子中含有2个O原子，所以其含有原子个数相等，故C正确；
D、臭氧和氧气之间的转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故D错误．
故选：C．
【分析】A、同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素；
B、臭氧比氧气更活泼，氧化性更强；
C、等质量的氧气和臭氧，其物质的量之比等于其摩尔质量反比，其分子个数之比等于其摩尔质量反比，再结合分子构成判断；
D、物理变化是指没有新物质生成的变化．
11．【答案】A
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A．O2和O3为不同的物质，O2 和O3的相互转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故A错误；
B．O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，故互为同素异形体，故B正确；
C．等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，每个氧气分子中含有16个质子、每个臭氧分子中含有24个质子，所以等物质的量的氧气和臭氧其质子数不同，故C正确；
D．同温同压同体积的气体分子数相同，在相同的温度与压强下，等体积的O2与O3含有相同的分子数，故D正确；
故选A．
【分析】A．有新物质生成的变化属于化学变化；
B．有相同质子数，不同中子数的原子互为同位素，相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；
C．等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，再根据氧气分子构成判断；
D．根据阿伏加德罗定律分析．
12．【答案】A
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用；臭氧
【解析】【解答】解：A、臭氧具有强氧化性，所以能杀菌消毒，且不影响水质，故A正确；
B、漂白粉菌杀菌消毒是利用了次氯酸钠的强氧化性，次氯酸钠是强碱弱酸盐，所以影响水质，故B错误；
C、苯酚是有毒的物质，能够影响水质，故C错误；
D、氯气能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性所以能杀菌消毒，但因有盐酸生成，所以影响水质，故D错误．
故选：A．
【分析】根据消毒剂能杀菌消毒且不能影响水的酸碱性、不能有毒分析．
A、臭氧具有强氧化性；
B、漂白粉菌杀菌消毒是利用其强氧化性；
C、苯酚是有毒物质；
D、氯气是有毒物质，能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性．
13．【答案】B
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：臭氧作为一种理想的消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，这是利用了臭氧的强氧化性，故选B．
【分析】臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒；
14．【答案】C
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A．PM2.5中微粒子直径为2.5×10﹣6m，胶体的分散质的直径大小为1～100nm，即10﹣9m～10﹣7m，所以PM2.5分散在空气中不可形成胶体，故A错误；
B．O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，同素异形体的化学性质相似，故B错误；
C．化学反应总是伴随着能量的变化，故O3转化为O2和O2转化为O3过程中均有能量变化，故C正确；
D．反应3O2=2O3，元素的化合价没有发生变化，故该反应不属于氧化还原反应，故D错误，
故选C．
【分析】A．根据胶体分散系的分散质的直径大小为1～100 nm来解题；
B．相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；
C．化学反应总是伴随着能量的变化；
D．根据化合价进行判断．
15．【答案】B
【知识点】原子中的数量关系；臭氧；同位素及其应用
【解析】【解答】解：A、同位素是质子数相同，中子数不同的同元素的不同原子互称为同位素；同元素组成的不同的单质称为同素异形体；故O2和O3为同素异形体，故A错误；
B、同温同压同体积的气体分子数相同，故B正确；
C、O2和O3的结构不同是不同单质，相互转化是化学变化，故C错误；
D、等物质的量的O2和O3含有的质子数为16：24=2：3，故D错误；
故选B．
【分析】A、准确区分同位素、同素异形体；
B、用阿伏加德罗定律来分析；
C、同素异形体的结构与性质对比；
D、计算质子数可以计算核外电子数来分析；
16．【答案】D
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、O2和O3都是由同种元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确；
B、O3具有较强的氧化性，大于氧气，故B错误；
C、由反应：3O2（g）=2O3（g）△H=+144.8kJ/mol可知，O3的能量大于O2，所以O2比O3稳定，故C正确；
D、植物油中含有不饱和烃，易被臭氧氧化，所以植物油等食物不能放入消毒柜中消毒，故D错误；
故选：D．
【分析】A、由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体；
B、O3的氧化性大于O2；
C、物质的能量越低，越稳定；
D、植物油中含有不饱和烃，易被臭氧氧化；
17．【答案】C
【知识点】氯气的化学性质；臭氧；二氧化硫的性质；钠的重要化合物
【解析】【解答】解：①活性炭具有吸附性，可使品红褪色；②④⑤⑥都具有强氧化性和漂白性，且漂白后的产物不能恢复到原来的颜色，具有不可逆性；③二氧化硫可与品红发生化合反应生成不稳定的无色物质，加热可恢复到原来的颜色，则褪色原理基本相同的是②④⑤⑥．
故选C．
【分析】能使品红溶液褪色，物质具有漂白性，具有漂白性的物质分为3类：强氧化性物质、二氧化硫、活性炭，以此解答．
18．【答案】B
【知识点】臭氧；同位素及其应用；物质的量的相关计算
【解析】【解答】解：A．质子数相同，而中子数不同的原子互为同位素，O2和O3是两种单质互为同素异形体，故A错误；
B．氧气与臭氧是不同的物质，其转化属于化学变化，故B正确；
C．只有在相同的温度与压强下，气体的摩尔体积才相等，据公式V=nVm，所以相同物质的量的O2和O3的体积才相同，故C错误；
D、相同质量的O2和O3得物质的量不一样，所以含的分子数不一样，故D错误．
故选B．
【分析】A、一种元素可以组成多种物质；
B、氧气和臭氧属于不同的物质；
C、根据公式V=nVm来计算回答；
D、根据公式N=nNA= NA来计算回答．
19．【答案】B
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、液氯能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性所以能杀菌消毒，但因有盐酸生成所以影响水质，故A错误．
B、臭氧具有强氧化性，所以能杀菌消毒，且不影响水质，故B正确．
C、漂白粉菌杀菌消毒是利用了次氯酸钠的强氧化性，次氯酸钠是强碱弱酸盐，所以影响水质，故C错误．
D、石灰是碱性氧化物，和水反应生成碱，导致溶液呈碱性，所以影响水质，故D错误．
故选B．
【分析】根据消毒剂能杀菌消毒且不能影响水的酸碱性、不能有毒分析．
A、液氯是有毒物质，能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性．
B、臭氧具有强氧化性．
C、漂白粉菌杀菌消毒是利用其强氧化性．
D、石灰是碱性氧化物，和水反应生成碱．
20．【答案】（1）A；C；D
（2）Cu＋＋NO2-＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O
（3）A
（4）催化剂
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；臭氧；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO能与人体血红蛋白结合，使人因缺氧而中毒；NO被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，可形成酸雨，故答案为：ACD；(2)NO 转化为NO时氮的化合价降低，则Cu＋在反应中化合价必然升高，转化为Cu2＋，溶液中发生反应：Cu＋＋NO2-＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O，故答案为：Cu＋＋NO2-＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O；(3)因为CO和NO含有C、O、N三种元素，那么它变化以后还应该含有这三种元素，所以C、D两项不正确，又因为B项中的NO2依然是空气的污染物，所以也排除，故答案为：A。(4)这两个反应可以看出氯原子虽参加反应，但反应前后氯原子的个数没有增减，符合催化剂的特点，故答案为：催化剂。
【分析】催化剂可以参加反应，但是反应前后，其质量和化学性质保持不变，所以（4）问题中，反应开始时有氯原子，反应结束时仍然为氯原子，所以氯原子做该反应的催化剂。
21．【答案】（1）σ；π
（2）C
（3）5
（4）B；D
【知识点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别；臭氧
【解析】【解答】解：（1）在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O3分子称折线形，在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键，
故答案为：σ；π；（2）等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体．等电子体的结构相似，O3中原子数为3、电子总数为24，
A．H2O中原子数为3、电子总数为10，故A不选；
B．CO2中原子数为3、电子总数为22，故B不选；
C．SO2中原子数为3、电子总数为24，故C可选；
D．BeCl2中原子数为3、电子总数为38，故D不选，
故答案为：C；（3）中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；（4）A．臭氧和氧气是同种元素形成的不同种单质，互为同素异形体；氧气是非极性分子；臭氧是极性分子；根据相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧气大，故A错误；
B．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定，故B正确；
C．臭氧转化为氧气释放能量，氧气转化为臭氧吸收能量，故C错误；
D．氟氯代烃能加快臭氧的分解，故D正确，
故答案为：BD．
【分析】（1）根据臭氧分子结构进行分析；（2）根据等电子原理进行分析；（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；（4）A．臭氧和氧气是同种元素形成的不同种单质，互为同素异形体；氧气是非极性分子；臭氧是极性分子；根据相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧气大；
B．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定；
C．臭氧转化为氧气释放能量，氧气转化为臭氧吸收能量；
D．氟氯代烃能加快臭氧的分解．
22．【答案】35.6；减小；3；50%
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）假设有1molO2，反应的转化率为30%，发生反应的O2为：1mol×30%=0.3mol，
3O2 2O3
开始 1mol 0
反应 0.3mol 0.2mol
平衡 0.7mol 0.2mol
故反应后所得气体为0.2molO3和0.7molO2，平均摩尔质量为M=
=35.6 g/mol； 反应正向进行，混合气体的质量不变，物质的量减小，所以平均摩尔质量减小；
故答案为：35.6；减小；
（2）3O22O3 △V
2 1
V（O3） （8﹣6.5）L=1.5L
解得：V（O3）=2×1.5 L=3L；
故答案为：3；
（3）0.896L混合气体物质的量为
=0.04mol，反应后固体质量增重21.6g﹣20g=1.6g，气态全部参与反应，设氧气、臭氧的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者总质量、总物质的量，则：
解得：x=0.02，y=0.02，故臭氧的体积分数为
×100%=50%，
故答案为：50%．
【分析】（1）先根据转化率，利用方程式计算出各自的物质的量，然后根据平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比；反应正向进行，混合气体的质量不变，物质的量减小；
（2）根据气体差量，利用差量法计算生成臭氧的体积；
（3）根据0.896L混合气体物质的量为
=0.04mol，气态全部参与反应，根据氧气、臭氧的总质量、总物质的量列方程计算各自物质的量，进而计算臭氧的体积分数．
23．【答案】35.6g/mol；67.2L
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）取1mol氧气为研究对象，则反应消耗的氧气的物质的量为：1mol×30%=0.3mol，
则依据方程式得：
3O2O3
起始量：1mol 0mol
转化量：0.3mol 0.2mol
平衡量：0.7mol 0.2mol
则混合气体的平均摩尔质量M==
=35.6g/mol，
故答案为：35.6g/mol；
（2）设nmol氯气与1mol臭氧消毒能力相当，因为消毒能力与转移的电子数有关，若消毒能力相当，说明转移的电子数相等，则n×2×1=1mol×3×2，解答n=3mol，标况下体积为：3mol×22.4mol/L=67.2L，
所以1mol臭氧与67.2L氯气消毒能力相当．
故答案为：67.2L．
【分析】（1）取1mol氧气为研究对象，依据氧气的转化率，求出反应后生成的臭氧的物质的量和剩余氧气的物质的量，依据公式：M=计算解答；
（2）根据消毒能力与发生氧化还原反应转移的电子数有关及电子守恒计算出需要量取的体积．
24．【答案】（1）溶液的pH；Br﹣的浓度（或通入O3的速率）；（2）为实验验证假设①，配制250mL 50mg/L KBr溶液
（2）分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O3（相同时间）；分别测定相同时间内生成BrO 3 - 的浓度；若测得BrO 3 - 的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO 3 - 的浓度相同，则假设①不正确
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br﹣的浓度、O3通入速率等因素造成的．
故答案为：溶液的pH；Br﹣的浓度（或通入O3的速率）；
（2）为实验验证假设①，配制250mL 50mg/L KBr溶液，加入15mL某种pH=7的缓冲溶液（维持溶液的pH基本不变），并将溶液分为2份，分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O3（相同时间），别测定相同时间内生成BrO的浓度，若测得BrO的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO的浓度相同，则假设①不正确；
故答案为：分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O3（相同时间）；分别测定相同时间内生成BrO的浓度
；若测得BrO的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO的浓度相同，则假设①不正确
【分析】（1）分析比较实验反应原理，推测影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br﹣的浓度、O3通入速率等因素造成的．
（2）在做验证实验时，要遵守“多定一变”的原则，即保证除温度外其他条件相同下进行，然后测得具体数据，分析结果得出结论；
25．【答案】（1）自发
（2）OH﹣
（3）3O2+6H++6e﹣=3H2O2
（4）淀粉溶液；2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2；
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1））①6Ag（s）+O3（g）=3Ag2O（s）△H=﹣235.8kJ mol﹣1，
②2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）=3O2（g），则反应热△H=（﹣235.8kJ mol﹣1）×2+（+62.2kJ mol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，
所以热化学方程式为2O3（g）=3O2（g）△H=﹣285kJ/mol，反应放热且为熵增的反应，为自发反应，故答案为：自发；
（2）由表格中的数据可知，相同温度下，pH越大，O3分解速率越大，表明对O3分解起催化作用的是OH﹣，故答案为：OH﹣；
（3）酸性条件下电解水的方法制得臭氧．臭氧在阳极周围的水中产生，其电极反应式为3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣=3H2O2，故答案为：3O2+6H++6e﹣=3H2O2；
（4）①碘单质遇淀粉变蓝色，可用淀粉检验碘单质，故答案为：淀粉溶液；
②O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，还生成KOH，该反应为H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH，故答案为：2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2；
③由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知，2Na2S2O3～O3，n（Na2S2O3）=a×10﹣3L×cmol/L，则n（O3）=0.5ac×10﹣3mol，
V（O3）=0.5ac×10﹣3mol×22.4L/mol=0.012acL，所以空气中臭氧的体积分数为×100%=，故答案为： ．
【分析】（1）反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0，反应自发进行，△H﹣T△S＞0，反应非自发进行；
（2）由表格中的数据可知，相同温度下，pH越大，O3分解速率越大；
（3）阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣=3H2O2；
（4）①碘单质遇淀粉变蓝色；
②O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，还生成KOH；
③由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知，2Na2S2O3～O3，n（Na2S2O3）=a×10﹣3L×cmol/L，以此计算．
26．【答案】（1）﹣285kJ/mol
（2）2；3；1；1；3；1
（3）3O2+6H++6e﹣═3H2O2
（4）O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）①6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJ mol﹣1，
②2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）═3O2（g），则反应热△H=（﹣235.8kJ mol﹣1）×2+（+62.2kJ mol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，
故答案为：﹣285kJ/mol；
（2）NaOCN中N的化合价为﹣3价，﹣3价的N被氧化为0价的N2，而O3中的一个O原子被还原为O2﹣，则根据电子守恒可知，参加反应的NaOCN与O3的物质的量之比为2：3，再根据原子守恒可得：2NaOCN+3O3═Na2CO3+N2+3O2+CO2；
故答案为：2、3、1、1、3、1；
（3）酸性条件下电解水的方法制得臭氧，臭氧在阳极周围的水中产生，其电极反应式为3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+，阴极附近的氧气得电子生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣═3H2O2，
故答案为：3O2+6H++6e﹣═3H2O2；
（4）O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，还生成KOH，该反应为O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH，
故答案为：O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH．
【分析】（1）①6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJ mol﹣1，
②2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）═3O2（g），以此计算反应热；
（2）根据氧化还原反应中得失电子守恒，先配平变价的元素，再利用原子守恒平衡其它物质；
（3）阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣═3H2O2；
（4）O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，根据元素守恒可知还生成KOH．
27．【答案】O3；同素异形体；2H2O22H2O+O2↑；C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）臭氧是由3个氧原子构成的分子，化学式为：O3；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，
故答案为：O3，同素异形体；
（2）双氧水在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水，方程式为：2H2O22H2O+O2↑，
故答案为：2H2O22H2O+O2↑；
（3）C与浓硫酸在加热条件下，发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，方程式为：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O．
【分析】（1）臭氧是由3个氧原子构成的分子；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体；
（2）双氧水在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水；
（3）C与浓硫酸在加热条件下，发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水．
28．【答案】淀粉；蓝；酚酞；红；O3；KI
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2，碘能使淀粉溶液变蓝，故可用淀粉检验单质碘的生成，
故答案为：淀粉，蓝；
（2）KOH溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，故可用酚酞检验KOH的生成，
故答案为：酚酞，红；
（3）O3的化合价由0价变为﹣1价，化合价降低，是氧化剂；
KI的化合价由﹣1价变为0价，化合价升高，是还原剂，
故答案为：O3，KI．
【分析】（1）碘能使淀粉溶液变蓝，故可用淀粉检验单质碘的生成；
（2）KOH溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，故可用酚酞检验KOH的生成；
（3）在反应物中，化合价降低的是氧化剂；化合价升高的是还原剂，依此进行判断．
29．【答案】48g/mol；96g；2NA；6NA
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）已知臭氧（O3），氧元素的相对原子质量为16，所以臭氧的摩尔质量为48g/mol，故答案为：48g/mol；
（2）2mol 臭氧的质量是m=nM=2mol×48g/mol=96g，其中含有O3的分子数目是N=nNA=2NA，含有O原子数目是6NA；
故答案为：96g；2NA；6NA．
【分析】（1）根据臭氧的分子中原子数计算其摩尔质量；
（2）根据m=nM计算质量，根据物质的量求出分子数，根据分子数求出原子数．
30．【答案】同素异形体；C；5；否
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）臭氧与氧气都是由氧元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，
故答案为：同素异形体；
（2）O3分子中含有3个原子，价电子数为18．
A．H2O中价电子数为10，不等于18，故A错误；
B．CO2 中价电子数为16，不等于18，故B错误；
C．O3和SO2原子数相等，价电子数都是18，所以它们是等电子体，故C正确；
D．BeCl2，价电子数为16，不等于18，故D错误；
故选：C；
（3）臭氧分子中，中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；
（4）氧气和臭氧中氧元素的化合价都是0价，反应过程中没有化合价的变化，不属于化学变化，故答案为：否．
【分析】（1）同种元素组成的不同的单质互为同素异形体；
（2）等电子体指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团；
（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；
（4）氧化还原反应有化合价的变化
1 / 1高考二轮复习知识点：臭氧
一、选择题
1．（2021·辽宁）下列说法错误的是（ ）
A．纯铁比生铁易生锈
B．臭氧可用于自来水消毒
C．酚醛树脂可用作绝缘、隔热材料
D．高纯硅可用于制芯片
【答案】A
【知识点】物质的组成、结构和性质的关系；臭氧；硅和二氧化硅；合金及其应用
【解析】【解答】A．由于生铁发生电化学腐蚀，而纯铁只能发生化学腐蚀，故生铁比纯铁易生锈，A符合题意；
B．臭氧具有强氧化性，能使蛋白质发生变性，可用于自来水消毒，B不符合题意；
C．酚醛树脂具有空间立体网状结构，具有热固体，绝缘性，故可用作绝缘、隔热材料，C不符合题意；
D．高纯硅是良好的半导体材料，可用于制芯片，D不符合题意；
故答案为：A。
【分析】
A.生铁杂质较多，会发生电化学腐蚀，加快腐蚀；
B.臭氧有强氧化性，可以用于消毒；
C.酚醛树脂的结构具有热固性；可作隔热、绝缘材料；
D.高纯硅是芯片的主要材料。
2．（2020高三上·浙江月考）下列说法错误的是（ ）
A．臭氧是饮用水的理想消毒剂之一，因为它杀菌能力强且不影响水质
B．在食品包装袋内放入铁系保鲜剂可以防止食品因氧化而变质
C．因铝制品表面有致密的氧化膜保护层，故可长时间盛放咸菜等腌制食品
D．工业上，二氧化硫可用于漂白纸浆以及草帽等编织物
【答案】C
【知识点】臭氧；铝的化学性质；二氧化硫的漂白作用
【解析】【解答】A．臭氧具有很强的杀菌能力，且对水质不产生影响，所以是饮用水的理想消毒剂之一，A不符合题意；
B．经过油脂处理的食品，在保存过程中易发生氧化变质，在食品包装袋内常放入铁系还原剂进行保鲜，B不符合题意；
C．虽然铝制品表面的氧化膜致密，但咸菜等腌制食品中所含有的氯离子能破坏它的结构，从而使氧化膜失去保护作用，所以铝制品不能用于长时间盛放咸菜等腌制食品，C符合题意；
D．二氧化硫具有较强的漂白能力，工业上常用二氧化硫漂白纸浆、草帽等，D不符合题意；
故答案为：C。
【分析】A．臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，与水不反应，且无残留，不影响水质；
B．铁粉具有还原性，食品包装袋中常放入小袋的铁粉，目的是防止食品氧化变质；
C．氧化铝虽然为致密的氧化物薄膜，但氯化钠也会破坏氧化膜的结构，从而加速铝制品的腐蚀；
D．二氧化硫具有漂白性，能与有色物质化合生成无色物质，在工业上可用于漂白纸浆以及草帽等编织物。
3．（2020高三上·洮南月考）下列说法错误的是（ ）
A．臭氧具有强氧化性，可用作饮用水的杀菌消毒剂
B．海水中含有丰富的碘元素，因此碘被称为“海洋元素”
C．某些特殊用途产品可用水玻璃浸泡后，既耐腐蚀又不易着火
D．火山附近的温泉因常常含有游离态硫而具有杀菌作用
【答案】B
【知识点】海水资源及其综合利用；臭氧；含硫物质的性质及综合应用；含硅矿物及材料的应用
【解析】【解答】A．臭氧具有强氧化性，能使蛋白质变性，可用作饮用水的杀菌消毒剂，故A不符合题意；
B．地球上99%以上的溴都蕴藏在汪洋大海中，故溴有“海洋元素”的美称，故B符合题意；
C．某些特殊用途产品可用水玻璃浸泡后，表面形成碱金属硅酸盐及SiO2凝胶薄膜，既耐腐蚀又不易着火，故C不符合题意；
D．硫磺能够破坏细菌表面的有机保护膜，使其死亡，火山附近的温泉因常常含有游离态硫而具有杀菌作用，故D不符合题意；
故答案为：B。
【分析】A．强氧化性的臭氧可以杀菌消毒；
B．溴有“海洋元素”的美称；
C．硅酸钠具有防火隔热的功能；
D．硫磺能够杀菌；
4．（2020高二下·岳阳期末）如图为氟利昂（如CFCl3）破坏臭氧层的反应过程示意图，下列说法错误的是（ ）
A．过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键
B．过程Ⅲ中O+O = O2是吸热过程
C．过程Ⅱ可表示为O3+Cl = ClO+O2
D．上述过程说明氟利昂中氯原子是破坏O3的催化剂
【答案】B
【知识点】化学反应中能量的转化；吸热反应和放热反应；臭氧
【解析】【解答】A．根据图像可知，过程Ⅰ中断裂极性键C—Cl键，A说法不符合题意；
B．根据图像可知，过程Ⅲ为氧化氯得到能量分解生成的氧原子与氧原子生成氧气，但O+O = O2是新键形成的过程，为放热过程，B说法符合题意；
C．过程Ⅱ表示为O3+Cl = ClO+O2，C说法不符合题意；
D．上述过程说明氟利昂中氯原子参与反应，反应前后仍旧为氯原子，则氯原子是破坏O3的催化剂，D说法不符合题意；
答案为B。
【分析】A.据图即可判断断裂的是碳氯键
B.键的形成是放出热量
C.过程Ⅱ为氯原子与O3反应生成氧气和氧化氯
D.反应前后氯原子不变
5．（2019高二上·广南期中）化学无处不在，运用化学知识判断下列与化学有关的说法正确的是（ ）
A．地沟油的主要成分是高级脂肪酸甘油酯，可用于制肥皂和加工食用油
B．SO2能漂白纸浆等，故可广泛用于食品的漂白
C．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物。低空过量臭氧是污染气体，对人体有害
D．为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入生石灰
【答案】C
【知识点】臭氧；二氧化硫的性质；油脂的性质、组成与结构
【解析】【解答】A．地沟油含有有害物质，不能够用做食用油；
B．二氧化硫有毒，不能够用作食品添加剂，故B不符合题意；
C．高空臭氧层吸收太阳紫外线，保护地球生物；低空过量臭氧是污染气体，对人体有害，故C符合题意；
D．生石灰具有吸水性，不具有还原性，能够防潮，但是不能防止富脂食品氧化变质，故D不符合题意；
故答案为：C．
【分析】B、 SO2能漂白纸浆 、草帽、品红等少数有色物质，但不能用于漂白饰品。此外二氧化硫还可以用于杀菌消毒。
D、为防止富脂食品氧化变质，常在包装袋中放入抗氧化剂例如还原铁粉。
6．（2018高二下·汕头期中）臭氧(O3)可用于杀菌消毒，下列有关臭氧的说法正确的是（ ）
A．臭氧的相对分子质量为32
B．臭氧分子由氧气分子构成
C．臭氧与氧气互为同分异构体
D．1个臭氧分子由3个氧原子构成
【答案】D
【知识点】臭氧；同分异构现象和同分异构体
【解析】【解答】A．臭氧分子式是O3，其相对分子质量为48，不符合题意；
B.臭氧分子由三个O原子构成的分子，不符合题意。
C.臭氧与氧气互为同素异形体，不符合题意；
D.1个臭氧分子由3个氧原子构成，符合题意。
故答案为：D
【分析】同分异构体是分子式相同结构式不同的化合物；同素异形体是同种元素组成的不同单质；同位素是质子数相同中子数不同；同系物是结构相似，通式相同，组成上差若干个CH2个原子团的化合物
7．（臭氧）饮用水消毒方法有多种，其中杀菌能力强，又不影响水质的理想消毒剂是（ ）
A．臭氧 B．漂白粉 C．氯气 D．二氧化氯
【答案】A
【知识点】氯气的化学性质；氯、溴、碘及其化合物的综合应用；臭氧；二氧化硫的性质
【解析】【解答】解：A、臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，与水不反应，且无残留，不影响水质，故A正确；
B、漂白粉有效成分为次氯酸钙，含有杂质，且易形成有毒物质，故B错误；
C、氯气有毒，易改变水质，故C错误；
D、二氧化氯具有强氧化性，能用于消毒，但是会影响水质，故D错误，故选A．
【分析】臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒，且臭氧与水不反应，无残留，据此回答即可．
8．（臭氧）闪电时空气中有臭氧生成，下列说法正确的是（ ）
A．O3和O2互为同分异构体
B．O3比O2稳定
C．等物质的量O3和O2含有相同质子数
D．O3与O2的相互转变是化学变化
【答案】D
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、O2和O3都是由氧元素组成的性质不同的单质，属于同素异形体，故A错误；
B、由于臭氧比氧气更活泼，氧化性更强，因此氧气比臭氧稳定，故B错误；
C、等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，每个氧气分子中含有16个质子、每个臭氧分子中含有24个质子，所以等物质的量的氧气和臭氧其质子数不同，故C错误；
D、O2和O3的相互转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故D正确；
故选D．
【分析】A、O2和O3都是由氧元素组成的性质不同的单质，属于同素异形体；
B、臭氧比氧气更活泼，氧化性更强；
C、等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，再根据氧气分子构成判断；
D、有新物质生成的变化属于化学变化．
9．（臭氧）雷雨天闪电时空气中有臭氧（O3）生成，下列说法中不正确的是（ ）
A．O2和O3互为同素异形体 B．O3是由3个氧原子构成的化合物
C．O2和O3相互转化属于化学变化 D．O3的摩尔质量为48g．mol﹣1
【答案】B
【知识点】臭氧；同位素及其应用
【解析】【解答】解：A、同种元素的不同单质为同素异形体，氧气和臭氧属于同素异形体，故A正确；
B、由同种元素组成的纯净物是单质，臭氧分子是由3个O原子构成，臭氧属于单质，故B错误；
C、臭氧和氧气之间的转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故C正确；
D、臭氧中含有3个氧原子，故其相对分子质量为16×3=48，故其摩尔质量为48g．mol﹣1，故D正确，
故选B．
【分析】A、同种元素的不同单质为同素异形体；
B、由同种元素组成的纯净物是单质；
C、有新物质生成的变化属于化学变化；
D、依据摩尔质量数值上等于相对分子质量回答．
10．（臭氧）闪电时空气中有臭氧生成，下列说法正确的是（ ）
A．O3和O2互为同位素
B．O3比O2稳定
C．等质量的O3和O2含有相同的原子数
D．O3与O2的相互转变是物理变化
【答案】C
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、同位素研究的是核素，O2和O3为物质，故A错误；
B、由于臭氧比氧气更活泼，氧化性更强，因此氧气比臭氧稳定，故B错误；
C、等质量的氧气和臭氧，其物质的量之比等于其摩尔质量反比为3：2，其分子个数之比等于物质的量之比为3：2，每个臭氧分子中含有3个O原子、每个氧气分子中含有2个O原子，所以其含有原子个数相等，故C正确；
D、臭氧和氧气之间的转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故D错误．
故选：C．
【分析】A、同位素是指质子数相同中子数不同的同种元素的不同核素；
B、臭氧比氧气更活泼，氧化性更强；
C、等质量的氧气和臭氧，其物质的量之比等于其摩尔质量反比，其分子个数之比等于其摩尔质量反比，再结合分子构成判断；
D、物理变化是指没有新物质生成的变化．
11．（臭氧）雷雨天闪电时空气中有臭氧生成，下列说法不正确的是（ ）
A．O2和O3的相互转化是物理变化
B．O2和O3互为同素异形
C．等物质的量的O2和O3含有的质子数不相同
D．在相同的温度与压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
【答案】A
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A．O2和O3为不同的物质，O2 和O3的相互转化过程中有新物质生成，属于化学变化，故A错误；
B．O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，故互为同素异形体，故B正确；
C．等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，每个氧气分子中含有16个质子、每个臭氧分子中含有24个质子，所以等物质的量的氧气和臭氧其质子数不同，故C正确；
D．同温同压同体积的气体分子数相同，在相同的温度与压强下，等体积的O2与O3含有相同的分子数，故D正确；
故选A．
【分析】A．有新物质生成的变化属于化学变化；
B．有相同质子数，不同中子数的原子互为同位素，相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；
C．等物质的量的氧气和臭氧，其分子数相等，再根据氧气分子构成判断；
D．根据阿伏加德罗定律分析．
12．（臭氧）饮用水消毒剂有多种，其中杀菌力强且又不影响水质的是（ ）
A．O3 B．漂白粉 C．苯酚 D．氯气
【答案】A
【知识点】氯、溴、碘及其化合物的综合应用；臭氧
【解析】【解答】解：A、臭氧具有强氧化性，所以能杀菌消毒，且不影响水质，故A正确；
B、漂白粉菌杀菌消毒是利用了次氯酸钠的强氧化性，次氯酸钠是强碱弱酸盐，所以影响水质，故B错误；
C、苯酚是有毒的物质，能够影响水质，故C错误；
D、氯气能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性所以能杀菌消毒，但因有盐酸生成，所以影响水质，故D错误．
故选：A．
【分析】根据消毒剂能杀菌消毒且不能影响水的酸碱性、不能有毒分析．
A、臭氧具有强氧化性；
B、漂白粉菌杀菌消毒是利用其强氧化性；
C、苯酚是有毒物质；
D、氯气是有毒物质，能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性．
13．（臭氧）城市饮用水的消毒剂有多种，液氯、漂白粉、二氧化氯、臭氧等，臭氧作为一种理想的消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，这是利用了臭氧的（ ）
A．强还原性 B．强氧化性 C．助燃性 D．不稳定性
【答案】B
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：臭氧作为一种理想的消毒剂，杀菌能力强且不会影响水质，这是利用了臭氧的强氧化性，故选B．
【分析】臭氧具有强氧化性，可用于杀菌消毒；
14．（2016高一上·桐乡期中）2012年3月新修订的《环境空气质量标准》增设了PM2.5（直径小于或等于2.5微米的颗粒物）浓度限值、臭氧8小时平均浓度限值．下列有关说法正确的是（ ）
A． PM2.5所指颗粒物大小与胶体中分散质粒子大小相当
B．O2和O3互为同素异形体，两者的化学性质相同
C．O3转化为O2和O2转化为O3过程中均有能量变化
D．反应3O2=2O3有单质参加，属于氧化还原反应
【答案】C
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A．PM2.5中微粒子直径为2.5×10﹣6m，胶体的分散质的直径大小为1～100nm，即10﹣9m～10﹣7m，所以PM2.5分散在空气中不可形成胶体，故A错误；
B．O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，同素异形体的化学性质相似，故B错误；
C．化学反应总是伴随着能量的变化，故O3转化为O2和O2转化为O3过程中均有能量变化，故C正确；
D．反应3O2=2O3，元素的化合价没有发生变化，故该反应不属于氧化还原反应，故D错误，
故选C．
【分析】A．根据胶体分散系的分散质的直径大小为1～100 nm来解题；
B．相同元素组成，不同形态的单质互为同素异形体；
C．化学反应总是伴随着能量的变化；
D．根据化合价进行判断．
15．（2016高一下·江西期末）雷雨天闪电时空气中有臭氧（O3）生成，下列说法正确的是（ ）
A．O2和O3互为同位素
B．在相同的温度与压强下，等体积的O2和O3含有相同的分子数
C．O2和O3的相互转化是物理变化
D．等物质的量的O2和O3含有相同的质子数
【答案】B
【知识点】原子中的数量关系；臭氧；同位素及其应用
【解析】【解答】解：A、同位素是质子数相同，中子数不同的同元素的不同原子互称为同位素；同元素组成的不同的单质称为同素异形体；故O2和O3为同素异形体，故A错误；
B、同温同压同体积的气体分子数相同，故B正确；
C、O2和O3的结构不同是不同单质，相互转化是化学变化，故C错误；
D、等物质的量的O2和O3含有的质子数为16：24=2：3，故D错误；
故选B．
【分析】A、准确区分同位素、同素异形体；
B、用阿伏加德罗定律来分析；
C、同素异形体的结构与性质对比；
D、计算质子数可以计算核外电子数来分析；
16．（2015高三上·天水期中）家用消毒柜常用臭氧（O3）消毒，在消毒过程中通过放电发生如下反应：3O2（g）=2O3（g）△H=+144.8kJ/mol；下列关于臭氧说法不正确的是（ ）
A．O2和O3互为同素异形体
B．O3具有较强的氧化性
C．O2比O3稳定
D．植物油等食物为防止细菌污染，可放入消毒柜中消毒
【答案】D
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、O2和O3都是由同种元素组成的单质，互为同素异形体，故A正确；
B、O3具有较强的氧化性，大于氧气，故B错误；
C、由反应：3O2（g）=2O3（g）△H=+144.8kJ/mol可知，O3的能量大于O2，所以O2比O3稳定，故C正确；
D、植物油中含有不饱和烃，易被臭氧氧化，所以植物油等食物不能放入消毒柜中消毒，故D错误；
故选：D．
【分析】A、由同种元素形成的不同种单质互为同素异形体；
B、O3的氧化性大于O2；
C、物质的能量越低，越稳定；
D、植物油中含有不饱和烃，易被臭氧氧化；
17．（2016高一下·太谷期中）下列物质能使品红溶液褪色，且褪色原理基本相同的是（ ）
①活性炭
②氯水
③二氧化硫
④臭氧
⑤过氧化钠
⑥双氧水．
A．①②④ B．②③⑤ C．②④⑤⑥ D．③④⑥
【答案】C
【知识点】氯气的化学性质；臭氧；二氧化硫的性质；钠的重要化合物
【解析】【解答】解：①活性炭具有吸附性，可使品红褪色；②④⑤⑥都具有强氧化性和漂白性，且漂白后的产物不能恢复到原来的颜色，具有不可逆性；③二氧化硫可与品红发生化合反应生成不稳定的无色物质，加热可恢复到原来的颜色，则褪色原理基本相同的是②④⑤⑥．
故选C．
【分析】能使品红溶液褪色，物质具有漂白性，具有漂白性的物质分为3类：强氧化性物质、二氧化硫、活性炭，以此解答．
18．（2016高一下·铜陵期中）雷雨天闪电时空气中有臭氧（O3）生成．下列说法正确的是（ ）
A．O2和O3互为同位素
B．O2转化为O3为化学变化
C．相同物质的量的O2和O3的体积相同
D．相同质量的O2和O3含有相同的分子数
【答案】B
【知识点】臭氧；同位素及其应用；物质的量的相关计算
【解析】【解答】解：A．质子数相同，而中子数不同的原子互为同位素，O2和O3是两种单质互为同素异形体，故A错误；
B．氧气与臭氧是不同的物质，其转化属于化学变化，故B正确；
C．只有在相同的温度与压强下，气体的摩尔体积才相等，据公式V=nVm，所以相同物质的量的O2和O3的体积才相同，故C错误；
D、相同质量的O2和O3得物质的量不一样，所以含的分子数不一样，故D错误．
故选B．
【分析】A、一种元素可以组成多种物质；
B、氧气和臭氧属于不同的物质；
C、根据公式V=nVm来计算回答；
D、根据公式N=nNA= NA来计算回答．
19．（2016高二上·广州期末）饮用水的消毒剂有多种，其中杀菌能力强且不影响水质的理想消毒剂是（ ）
A．液氯 B．臭氧 C．漂白粉 D．石灰
【答案】B
【知识点】臭氧
【解析】【解答】解：A、液氯能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性所以能杀菌消毒，但因有盐酸生成所以影响水质，故A错误．
B、臭氧具有强氧化性，所以能杀菌消毒，且不影响水质，故B正确．
C、漂白粉菌杀菌消毒是利用了次氯酸钠的强氧化性，次氯酸钠是强碱弱酸盐，所以影响水质，故C错误．
D、石灰是碱性氧化物，和水反应生成碱，导致溶液呈碱性，所以影响水质，故D错误．
故选B．
【分析】根据消毒剂能杀菌消毒且不能影响水的酸碱性、不能有毒分析．
A、液氯是有毒物质，能和水反应生成盐酸和次氯酸，次氯酸有强氧化性．
B、臭氧具有强氧化性．
C、漂白粉菌杀菌消毒是利用其强氧化性．
D、石灰是碱性氧化物，和水反应生成碱．
二、非选择题
20．（2020高一上·公主岭期末）2008年5月17日新疆电视台(午间新闻)报道：我国新增阿勒泰大气背景监测点。这标志着气候条件独特、空气质量优良的新疆阿勒泰市已成为我国第8个国家大气背景监测点。监测点安装的监测设备可监测日常二氧化硫、二氧化氮、一氧化氮等污染物。NO分子因污染空气而臭名昭著，近年来，发现少量的NO在生物体内许多组织中存在，它有扩张血管、免疫、增强记忆的功能，而成为当前生命科学的研究热点，NO亦被称为“明星分子”。请回答下列问题：
（1）NO对环境的危害在于________(填编号)。
A．破坏臭氧层 B．高温下能使一些金属氧化
C．造成酸雨 D．与人体血红蛋白结合
（2）在含Cu＋的酶的活化中心，亚硝酸根离子(NO )可转化为NO，写出Cu＋和亚硝酸根离子在酸性水溶液中反应的离子方程式：= 。
（3）“绿色奥运”是2008年北京奥运会的主题之一，为迎接奥运，减少空气污染，北京为汽车加装了“三效催化净化器”，可将尾气中的一氧化碳和一氧化氮转化为参与大气循环的无毒混合气体，该气体是（______）
A．二氧化碳和氮气 B．二氧化碳和二氧化氮
C．二氧化碳和氧气 D．二氧化碳和氢气
（4）氟利昂(如CCl2F2)可在光的作用下分解，产生氯原子，氯原子会对臭氧层产生长久的破坏作用(臭氧的分子式为O3)。有关反应如下：
O3 O2＋O Cl＋O3=ClO＋O2 ClO＋O=Cl＋O2 总反应：2O3=3O2
在上述臭氧变成氧气的过程中，Cl是 。
【答案】（1）A；C；D
（2）Cu＋＋NO2-＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O
（3）A
（4）催化剂
【知识点】氮的氧化物的性质及其对环境的影响；臭氧；离子方程式的书写
【解析】【解答】(1)NO气体在破坏臭氧层的过程中起催化作用；NO能与人体血红蛋白结合，使人因缺氧而中毒；NO被O2氧化生成NO2，NO2与水反应生成HNO3，可形成酸雨，故答案为：ACD；(2)NO 转化为NO时氮的化合价降低，则Cu＋在反应中化合价必然升高，转化为Cu2＋，溶液中发生反应：Cu＋＋NO2-＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O，故答案为：Cu＋＋NO2-＋2H＋=Cu2＋＋NO↑＋H2O；(3)因为CO和NO含有C、O、N三种元素，那么它变化以后还应该含有这三种元素，所以C、D两项不正确，又因为B项中的NO2依然是空气的污染物，所以也排除，故答案为：A。(4)这两个反应可以看出氯原子虽参加反应，但反应前后氯原子的个数没有增减，符合催化剂的特点，故答案为：催化剂。
【分析】催化剂可以参加反应，但是反应前后，其质量和化学性质保持不变，所以（4）问题中，反应开始时有氯原子，反应结束时仍然为氯原子，所以氯原子做该反应的催化剂。
21．（臭氧）1994年度诺贝尔化学奖授予为研究臭氧作出特殊贡献的化学家．O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O3分子的结构如图，呈V型，键角116.5℃．三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键﹣﹣三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：
（1）题中非极性共价键是 键，特殊的化学键是 键．（填“σ”或“π”）
（2）下列物质的分子与O3分子的结构最相似的是
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
（3）原子中没有跟其他原子共用的电子对叫孤对电子，那么O3分子有 对孤对电子．
（4）下列有关说法中正确的是 ．
A．臭氧和氧气互为同素异形体，它们在水中的溶解度相近
B．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定
C．臭氧转化为氧气和氧气转化为臭氧均需吸收能量
D．向大气中排放氟氯代烃能加快臭氧的分解．
【答案】（1）σ；π
（2）C
（3）5
（4）B；D
【知识点】不同晶体的结构微粒及微粒间作用力的区别；臭氧
【解析】【解答】解：（1）在臭氧O3中，中心的氧原子以sp2杂化，与两旁的配位氧原子键合生成两个σ键，使O3分子称折线形，在三个氧原子之间还存在着一个垂直于分子平面的大π键，
故答案为：σ；π；（2）等电子原理：原子数相同、电子总数相同的分子，互称为等电子体．等电子体的结构相似，O3中原子数为3、电子总数为24，
A．H2O中原子数为3、电子总数为10，故A不选；
B．CO2中原子数为3、电子总数为22，故B不选；
C．SO2中原子数为3、电子总数为24，故C可选；
D．BeCl2中原子数为3、电子总数为38，故D不选，
故答案为：C；（3）中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；（4）A．臭氧和氧气是同种元素形成的不同种单质，互为同素异形体；氧气是非极性分子；臭氧是极性分子；根据相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧气大，故A错误；
B．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定，故B正确；
C．臭氧转化为氧气释放能量，氧气转化为臭氧吸收能量，故C错误；
D．氟氯代烃能加快臭氧的分解，故D正确，
故答案为：BD．
【分析】（1）根据臭氧分子结构进行分析；（2）根据等电子原理进行分析；（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；（4）A．臭氧和氧气是同种元素形成的不同种单质，互为同素异形体；氧气是非极性分子；臭氧是极性分子；根据相似相溶原理，臭氧在水中的溶解度比氧气大；
B．臭氧和氧气的相互转化能保持大气中臭氧的含量基本稳定；
C．臭氧转化为氧气释放能量，氧气转化为臭氧吸收能量；
D．氟氯代烃能加快臭氧的分解．
22．臭氧比氧气具有更强的氧化性．可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O22O3
（1）若上述反应的转化率为30%，所得混合气的平均摩尔质量为 （保留一位小数），若上述反应的转化率增至40%，则混合气的平均摩尔质量 （填增大、不变、减小）．
（2）将8L氧气通过放电管后，恢复到原状况，得到气体6.5L，其中臭氧为 L．
（3）实验室将氧气和臭氧的混合气体0.896L（标准状况）通入盛有20.0g铜粉的反应器中，充分加热后，粉末的质量变为21.6g．则原混合气中臭氧的体积分数为
【答案】35.6；减小；3；50%
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）假设有1molO2，反应的转化率为30%，发生反应的O2为：1mol×30%=0.3mol，
3O2 2O3
开始 1mol 0
反应 0.3mol 0.2mol
平衡 0.7mol 0.2mol
故反应后所得气体为0.2molO3和0.7molO2，平均摩尔质量为M=
=35.6 g/mol； 反应正向进行，混合气体的质量不变，物质的量减小，所以平均摩尔质量减小；
故答案为：35.6；减小；
（2）3O22O3 △V
2 1
V（O3） （8﹣6.5）L=1.5L
解得：V（O3）=2×1.5 L=3L；
故答案为：3；
（3）0.896L混合气体物质的量为
=0.04mol，反应后固体质量增重21.6g﹣20g=1.6g，气态全部参与反应，设氧气、臭氧的物质的量分别为xmol、ymol，根据二者总质量、总物质的量，则：
解得：x=0.02，y=0.02，故臭氧的体积分数为
×100%=50%，
故答案为：50%．
【分析】（1）先根据转化率，利用方程式计算出各自的物质的量，然后根据平均摩尔质量等于气体的总质量与总物质的量之比；反应正向进行，混合气体的质量不变，物质的量减小；
（2）根据气体差量，利用差量法计算生成臭氧的体积；
（3）根据0.896L混合气体物质的量为
=0.04mol，气态全部参与反应，根据氧气、臭氧的总质量、总物质的量列方程计算各自物质的量，进而计算臭氧的体积分数．
23．（1）臭氧层是地球生命的保护神，臭氧比氧气具有更强的氧化性．实验室可将氧气通过高压放电管来制取臭氧：3O2O3若在上述反应中有30%的氧气转化为臭氧，所得混合气的平均摩尔质量为 （保留一位小数）．
（2）O3与Cl2具有相似的性质，均可用于自来水的消毒．已知二者在消毒时均被还原为最低价态，则1mol O3与 L（标准状况下）Cl2的消毒能力相当．
【答案】35.6g/mol；67.2L
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）取1mol氧气为研究对象，则反应消耗的氧气的物质的量为：1mol×30%=0.3mol，
则依据方程式得：
3O2O3
起始量：1mol 0mol
转化量：0.3mol 0.2mol
平衡量：0.7mol 0.2mol
则混合气体的平均摩尔质量M==
=35.6g/mol，
故答案为：35.6g/mol；
（2）设nmol氯气与1mol臭氧消毒能力相当，因为消毒能力与转移的电子数有关，若消毒能力相当，说明转移的电子数相等，则n×2×1=1mol×3×2，解答n=3mol，标况下体积为：3mol×22.4mol/L=67.2L，
所以1mol臭氧与67.2L氯气消毒能力相当．
故答案为：67.2L．
【分析】（1）取1mol氧气为研究对象，依据氧气的转化率，求出反应后生成的臭氧的物质的量和剩余氧气的物质的量，依据公式：M=计算解答；
（2）根据消毒能力与发生氧化还原反应转移的电子数有关及电子守恒计算出需要量取的体积．
24．水是生命之源．饮用水消毒剂作为控制水质的一个重要环节，令世人关注．
臭氧（O3）是优良的水消毒剂．但当水中含溴离子（Br﹣）时，臭氧可氧化溴离子（Br﹣）为溴酸盐（BrO）．而溴酸盐（BrO）是对人体有致癌作用的化合物，我国规定饮用水中BrO含量在10 μg/L以下．测定BrO浓度可用离子色谱法．
（1）O3氧化溴离子的原理如下：
已知HBrO是一种弱酸，O3与HBrO反应很慢，BrO主要是由BrO﹣与O3反应生成．对影响生成BrO速率的因素提出如下假设：（请你完成假设②和假设③）
假设①：反应的温度 ．
假设②： ．
假设③：
（2）设计实验验证假设①．验证实验操作：
a．配制250mL 50mg/L KBr溶液，加入15mL某种pH=7的缓冲溶液（维持溶液的pH基本不变），并将溶液分为2份．
b． ．
实验中要测定的量是 ．实验结论是
【答案】（1）溶液的pH；Br﹣的浓度（或通入O3的速率）；（2）为实验验证假设①，配制250mL 50mg/L KBr溶液
（2）分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O3（相同时间）；分别测定相同时间内生成BrO 3 - 的浓度；若测得BrO 3 - 的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO 3 - 的浓度相同，则假设①不正确
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br﹣的浓度、O3通入速率等因素造成的．
故答案为：溶液的pH；Br﹣的浓度（或通入O3的速率）；
（2）为实验验证假设①，配制250mL 50mg/L KBr溶液，加入15mL某种pH=7的缓冲溶液（维持溶液的pH基本不变），并将溶液分为2份，分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O3（相同时间），别测定相同时间内生成BrO的浓度，若测得BrO的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO的浓度相同，则假设①不正确；
故答案为：分别在不同温度下，（以相同的速率）通入O3（相同时间）；分别测定相同时间内生成BrO的浓度
；若测得BrO的浓度不同，则假设①正确，若测得BrO的浓度相同，则假设①不正确
【分析】（1）分析比较实验反应原理，推测影响反应速率的因素除了反应温度外，还可能是溶液的pH、Br﹣的浓度、O3通入速率等因素造成的．
（2）在做验证实验时，要遵守“多定一变”的原则，即保证除温度外其他条件相同下进行，然后测得具体数据，分析结果得出结论；
25．臭氧可用于净化空气，饮用水消毒，处理工业废物和作为漂白剂．
（1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O3（g）=3Ag2O（s）；△H=﹣235.8kJ mol﹣1．已知2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）；△H=+62.2kJ mol﹣1，则常温下反应2O3（g）=3O2（g）为 反应（填“自发”或“非自发”）．
（2）臭氧在水中易分解，臭氧的浓度减少一半所需的时间如下表所示．
pH t/min T/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0
20 301 231 169 58
30 158 108 48 15
50 31 26 15 7
pH增大能加速O3分解，表明对O3分解起催化作用的是 （填微粒符号）．
（3）科学家P．Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧．臭氧在阳极周围的水中产生，电极反应3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为
（4）为测定大气中臭氧（O3）含量，将0℃、1.01×105Pa的空气V L慢慢通过足量KI溶液，使臭氧完全反应；然后将所得溶液用a mL c mol L﹣1的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点．
①该滴定过程中可选择的指示剂为 ．
②O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式 ．
③空气中臭氧的体积分数为 （用含“a、c、V”的字母表示）．
（已知：2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI）
【答案】（1）自发
（2）OH﹣
（3）3O2+6H++6e﹣=3H2O2
（4）淀粉溶液；2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2；
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1））①6Ag（s）+O3（g）=3Ag2O（s）△H=﹣235.8kJ mol﹣1，
②2Ag2O（s）=4Ag（s）+O2（g）△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）=3O2（g），则反应热△H=（﹣235.8kJ mol﹣1）×2+（+62.2kJ mol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，
所以热化学方程式为2O3（g）=3O2（g）△H=﹣285kJ/mol，反应放热且为熵增的反应，为自发反应，故答案为：自发；
（2）由表格中的数据可知，相同温度下，pH越大，O3分解速率越大，表明对O3分解起催化作用的是OH﹣，故答案为：OH﹣；
（3）酸性条件下电解水的方法制得臭氧．臭氧在阳极周围的水中产生，其电极反应式为3H2O﹣6e﹣=O3↑+6H+，阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣=3H2O2，故答案为：3O2+6H++6e﹣=3H2O2；
（4）①碘单质遇淀粉变蓝色，可用淀粉检验碘单质，故答案为：淀粉溶液；
②O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，还生成KOH，该反应为H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH，故答案为：2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2；
③由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知，2Na2S2O3～O3，n（Na2S2O3）=a×10﹣3L×cmol/L，则n（O3）=0.5ac×10﹣3mol，
V（O3）=0.5ac×10﹣3mol×22.4L/mol=0.012acL，所以空气中臭氧的体积分数为×100%=，故答案为： ．
【分析】（1）反应自发进行的判断依据是△H﹣T△S＜0，反应自发进行，△H﹣T△S＞0，反应非自发进行；
（2）由表格中的数据可知，相同温度下，pH越大，O3分解速率越大；
（3）阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣=3H2O2；
（4）①碘单质遇淀粉变蓝色；
②O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，还生成KOH；
③由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知，2Na2S2O3～O3，n（Na2S2O3）=a×10﹣3L×cmol/L，以此计算．
26．臭氧可用于净化空气、饮用水消毒、处理工业废物和作为漂白剂．
（1）臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应．如：6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（g），△H=﹣235.8kJ mol﹣1
已知：2Ag2O（s）═4Ag（g）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，则常温下反应：2O3（g）═3O2（g）的△H=
（2）配平下面反应的化学方程式（将各物质的化学计量数填在相应的空格内）： NaOCN+ O3 Na2CO3+ N2+ O2+ CO2
（3）科学家P Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧，臭氧在阳极周围的水中产生，电极反应式为3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+，阴极附近溶解在水的氧气生成过氧化氢，其电极反应式为
（4）空气中臭氧的检测方法是将空气慢慢通过足量KI﹣淀粉溶液，若溶液变蓝色，则说明空气中含有O3，已知O3与KI溶液反应生成两种单质，则反应的化学方程式为
【答案】（1）﹣285kJ/mol
（2）2；3；1；1；3；1
（3）3O2+6H++6e﹣═3H2O2
（4）O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）①6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJ mol﹣1，
②2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）═3O2（g），则反应热△H=（﹣235.8kJ mol﹣1）×2+（+62.2kJ mol﹣1）×3=﹣285kJ/mol，
故答案为：﹣285kJ/mol；
（2）NaOCN中N的化合价为﹣3价，﹣3价的N被氧化为0价的N2，而O3中的一个O原子被还原为O2﹣，则根据电子守恒可知，参加反应的NaOCN与O3的物质的量之比为2：3，再根据原子守恒可得：2NaOCN+3O3═Na2CO3+N2+3O2+CO2；
故答案为：2、3、1、1、3、1；
（3）酸性条件下电解水的方法制得臭氧，臭氧在阳极周围的水中产生，其电极反应式为3H2O﹣6e﹣═O3↑+6H+，阴极附近的氧气得电子生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣═3H2O2，
故答案为：3O2+6H++6e﹣═3H2O2；
（4）O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，还生成KOH，该反应为O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH，
故答案为：O3+2KI+H2O═O2+I2+2KOH．
【分析】（1）①6Ag（s）+O3（g）═3Ag2O（s），△H=﹣235.8kJ mol﹣1，
②2Ag2O（s）═4Ag（s）+O2（g），△H=+62.2kJ mol﹣1，
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到，2O3（g）═3O2（g），以此计算反应热；
（2）根据氧化还原反应中得失电子守恒，先配平变价的元素，再利用原子守恒平衡其它物质；
（3）阴极附近的氧气则生成过氧化氢，其电极反应式为3O2+6H++6e﹣═3H2O2；
（4）O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2，根据元素守恒可知还生成KOH．
27．（1）臭氧的化学式为 ，它和氧气的关系是
（2）用双氧水制取氧气的反应方程式
（3）C与浓硫酸反应的化学方程式
【答案】O3；同素异形体；2H2O22H2O+O2↑；C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）臭氧是由3个氧原子构成的分子，化学式为：O3；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体，
故答案为：O3，同素异形体；
（2）双氧水在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水，方程式为：2H2O22H2O+O2↑，
故答案为：2H2O22H2O+O2↑；
（3）C与浓硫酸在加热条件下，发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水，方程式为：C+2H2SO4（浓）CO2↑+2SO2↑+2H2O，
故答案为：C+2H2SO4（浓） CO2↑+2SO2↑+2H2O．
【分析】（1）臭氧是由3个氧原子构成的分子；O2和O3都是由氧元素形成的不同单质，互为同素异形体；
（2）双氧水在二氧化锰的作用下分解生成氧气和水；
（3）C与浓硫酸在加热条件下，发生氧化还原反应生成二氧化碳、二氧化硫和水．
28．已知臭氧具有比氧气更强的氧化性，如它与KI溶液能迅速反应：2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2 将臭氧通入KI溶液后，再通过实验证明反应的产物．
（1）可向反应后的溶液中滴入 ，溶液变为 色，可证明有I2生成．
（2）若向反应后的溶液滴入 ，溶液变为 色，可证明有KOH生成．
（3）在该反应中氧化剂是 ，还原剂是
【答案】淀粉；蓝；酚酞；红；O3；KI
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2，碘能使淀粉溶液变蓝，故可用淀粉检验单质碘的生成，
故答案为：淀粉，蓝；
（2）KOH溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，故可用酚酞检验KOH的生成，
故答案为：酚酞，红；
（3）O3的化合价由0价变为﹣1价，化合价降低，是氧化剂；
KI的化合价由﹣1价变为0价，化合价升高，是还原剂，
故答案为：O3，KI．
【分析】（1）碘能使淀粉溶液变蓝，故可用淀粉检验单质碘的生成；
（2）KOH溶液显碱性，能使酚酞溶液变红，故可用酚酞检验KOH的生成；
（3）在反应物中，化合价降低的是氧化剂；化合价升高的是还原剂，依此进行判断．
29．臭氧（O3）层是地球的保护伞，它对太阳紫外线有吸收和阻挡作用．
（1）臭氧的摩尔质量是 ．
（2）2mol 臭氧的质量是 ，其中含有O3的分子数目是 ，含有O原子数目是
【答案】48g/mol；96g；2NA；6NA
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）已知臭氧（O3），氧元素的相对原子质量为16，所以臭氧的摩尔质量为48g/mol，故答案为：48g/mol；
（2）2mol 臭氧的质量是m=nM=2mol×48g/mol=96g，其中含有O3的分子数目是N=nNA=2NA，含有O原子数目是6NA；
故答案为：96g；2NA；6NA．
【分析】（1）根据臭氧的分子中原子数计算其摩尔质量；
（2）根据m=nM计算质量，根据物质的量求出分子数，根据分子数求出原子数．
30．O3能吸收有害紫外线，保护人类赖以生存的空间．O3分子的结构如图，呈V型，键角116.5℃．三个原子以一个O原子为中心，与另外两个O原子分别构成一个非极性共价键；中间O原子提供2个电子，旁边两个O原子各提供1个电子，构成一个特殊的化学键﹣﹣三个O原子均等地享有这4个电子．请回答：
（1）臭氧与氧气的关系是 ．
（2）选出下列分子中与O3分子属于等电子体的是 ．
A．H2O B．CO2 C．SO2 D．BeCl2
（3）分子中某原子有1对没有跟其他原子共用的价电子叫孤对电子，那么O3分子有 对孤对电子．
（4）O3与O2间的转化是否为氧化还原反应 ．
【答案】同素异形体；C；5；否
【知识点】臭氧
【解析】【解答】（1）臭氧与氧气都是由氧元素组成的不同单质，二者互为同素异形体，
故答案为：同素异形体；
（2）O3分子中含有3个原子，价电子数为18．
A．H2O中价电子数为10，不等于18，故A错误；
B．CO2 中价电子数为16，不等于18，故B错误；
C．O3和SO2原子数相等，价电子数都是18，所以它们是等电子体，故C正确；
D．BeCl2，价电子数为16，不等于18，故D错误；
故选：C；
（3）臭氧分子中，中间的氧原子含有1对孤电子对，两边的各含有2对孤电子对，所以总共5对孤电子对，
故答案为：5；
（4）氧气和臭氧中氧元素的化合价都是0价，反应过程中没有化合价的变化，不属于化学变化，故答案为：否．
【分析】（1）同种元素组成的不同的单质互为同素异形体；
（2）等电子体指价电子数和原子数（氢等轻原子不计在内）相同的分子、离子或原子团；
（3）根据孤对电子的概念及臭氧分子结构分析；
（4）氧化还原反应有化合价的变化
1 / 1
