Question

臭氧是一種強(qiáng)氧化劑，常用于消毒、滅菌等。

(1)O3與KI溶液反應(yīng)生成的兩種單質(zhì)是________和________(填分子式)。

(2)O3在水中易分解，一定條件下，O3的濃度減少一半所需的時(shí)間(t)如下表所示。已知：O3的起始濃度為0.0216 mol/L。

 

①pH增大能加速O3分解，表明對(duì)O3分解起催化作用的是________。

②在30℃、pH＝4.0條件下，O3的分解速率為_(kāi)_______mol/(L·min)。

③據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測(cè)O3在下列條件下分解速率依次增大的順序?yàn)開(kāi)_______(填字母代號(hào))。

a．40℃、pH＝3.0　　　b．10℃、pH＝4.0

c．30℃、pH＝7.0

(3)O3可由臭氧發(fā)生器(原理如圖)電解稀硫酸制得。

①圖中陰極為_(kāi)_______(填“A”或“B”)，其電極反應(yīng)式為_(kāi)______________________。

②若C處通入O2，則A極的電極反應(yīng)式為_(kāi)_______。

③若C處不通入O2，D、E處分別收集到x L和y L氣體(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，則E處收集的氣體中O3所占的體積分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______(忽略O(shè)3的分解)。

 

 

Answer 1

(1)I2　O2

(2)①OH－�、�1.00×10－4�、踒、a、c

(3)①A　2H＋＋2e－=H2↑

②O2＋4H＋＋4e－=2H2O　③(x－2y)/y

【解析】本題以臭氧為載體考查了化學(xué)反應(yīng)速率、電化學(xué)等化學(xué)反應(yīng)原理，同時(shí)考查了考生對(duì)圖表的觀察分析能力。

(1)臭氧具有氧化性，能與碘化鉀發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氧氣、碘單質(zhì)和氫氧化鉀。

(2)30℃、pH＝4.0時(shí)，臭氧分解一半所用時(shí)間為108 min，反應(yīng)速率v＝＝1.00×10－4mol/(L·min)；結(jié)合表中數(shù)據(jù)知反應(yīng)速率在b條件下最小、c條件下最大。

(3)觀察電化學(xué)裝置圖知，特殊惰性電極B上產(chǎn)生了氧氣和臭氧，該極失去電子發(fā)生氧化反應(yīng)作陽(yáng)極，則特殊惰性電極A為陰極，得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為2H＋＋2e－=H2↑；若從C處通入氧氣，氧氣將參與反應(yīng)，陰極生成的將是水，電極反應(yīng)為O2＋4H＋＋4e－=2H2O；設(shè)y L混合氣體中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為a，由電子守恒有2x＝y(tǒng) a×6＋y(1－a)×4，解得a＝(x－2y)/y。