过氧化氢和臭氧

过氧化氢和臭氧

过氧化氢

• 纯$\ce{H2O2}$为淡蓝色粘稠状固体，其水溶液是一种无色无臭透明液体，俗称双氧水，是一种绿色环保的消毒剂和氧化剂。其结构式为$\ce{H-O-O-H}$。

• 不稳定性

  $2H_2O_2\ce{=}2H_2O+O_2↑$

  加入$\ce{KMnO_4}$作催化剂，可用于实验室制$\ce{O_2}$

• $\ce{H2O2}$中氧元素为-1价，既有氧化性又有还原性。

  氧化性

  $H_2O_2+SO_2\ce{=}H_2SO_4$

  $\ce{2Fe^2+ +H_2O_2 +2H^+ =2Fe^3+ +2H_2O}$

  还原性

  $\ce{5H2O2 + 2MnO_4^- + 6H+ = }$$\ce{2Mn^{2+} + 5O2 ^ + 8H2O}$

• $\ce{H2O2}$是一种极弱的电解质，可以看作是二元弱酸，其电离方程式：

  $H_2O_2\ce{<=>}H^+ +HO_2^-$

  $HO_2^-\ce{<=>}H^+ +O_2^2-$

臭氧

是氧气（$\ce{O_2}$）的一种同素异形体。

• 物理性质

  通常情况下是一种有鱼腥臭味的淡蓝色气体。沸点是-111.9℃；液态时为蓝色，固态时是深紫色，熔点为-192.7℃。

• 化学性质

  • 不稳定性：$2O_3\ce{=}3O_2$

  • 氧化性

    氧化能力强于氧气，在通常条件下可以氧化不太活泼的汞、银等单质

    $8Ag+2O_3\ce{=}4Ag_2O+O_2$

  • 臭氧在水溶液中具有强氧化性，能与碱金属作用

    $K+O_3\ce{=}KO_3$

    与固态碱金属氢氧化物作用

    $4KOH+4O_3\ce{=}$$4KO_2+3O_2+2H_2O$

  • 臭氧的定量测定可用碘化钾溶液

    $2KI+O_3+H_2O\ce{=}I_2+2KOH+O_2$

• 臭氧层的作用

  在离地面20~50千米的大气中，有大量臭氧聚集形成了臭氧层。

  臭氧层的主要作用：

  ①保护作用，臭氧层能够吸收太阳光中的紫外线，保护地球上的人类和动物免遭短波紫外线的伤害；

  ②加热作用：臭氧层将吸收的紫外线转化为热能加热大气，参与大气循环；