Question

（2012?東城區(qū)一模）臭氧是一種強氧化劑，常用于消毒、滅菌等．
（1）已知O₃與KI溶液反應的生成物中有兩種單質，其離子反應方程式為

O₃+2I^-+H₂O=O₂+I₂+2OH^-

．
（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間（t）如下表所示．
已知：O₃的起始濃度為0.0216mol/L．

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

①pH增大能加速O₃分解，表明對O₃分解起催化作用的是

OH^-

．
②在30℃、pH=4.0條件下，O₃的分解速率為

1.00×10^-4

 mol/（L?min）．
③據(jù)表中的遞變規(guī)律，推測O₃在下列條件下分解速率依次增大的順序為

b、a、c

．（填字母代號）
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

A

（填“A”或“B”），其電極反應式為

2H⁺+2e^-═H₂↑

．
②若C處通入O₂，則A極的電極反應式為

O₂+4H⁺+4e^-═2H₂O

．

Answer 1

分析：（1）O₃與KI溶液反應生成O₂、I₂及KOH；
（2）①pH增大，則OH^-濃度增大，O₃分解速率加快；
②根據(jù)v=

△c

t

計算；
③根據(jù)pH和溫度判斷達到平衡所用的時間的范圍，可判斷分解速率；
（3））①由圖可知，B極生成O₂、O₃，B極反應氧化反應，電解池陽極發(fā)生氧化反應，故A為陰極；
②C處通入O₂，O₂發(fā)生還原反應，在酸性條件下生成水．

解答：解：（1）O₃與KI溶液反應生成O₂、I₂及KOH，所以反應方程為，O₃+2I^-+H₂O=O₂+I₂+2OH^-；答案為：O₃+2I^-+H₂O=O₂+I₂+2OH^-；
（2）①pH增大，則OH^-濃度增大，pH增大能加速O₃分解，表明對O₃分解起催化作用的是OH^-，故答案為：OH^-；
②v=

△c

t

=

0.0108mol/L

108min

=1.00×10^-4mol/（L?min），故答案為：1.00×10^-4；
③由表中數(shù)據(jù)可知，40°C、pH=3.0時，所需時間在31min～158min之間；
10°C、pH=4.0時，所需時間＞231nin；
30°C、pH=7.0時，所需時間＜7min，則分解速率依次增大的順序為b、a、c，
故答案為：b、a、c
（3）①由圖可知，B極生成O₂、O₃，B極反應氧化反應，電解池陽極發(fā)生氧化反應，故A為陰極，電極反應為2H⁺+2e^-═H₂↑；
故答案為：A；2H⁺+2e^-═H₂↑；
②C處通入O₂，O₂發(fā)生還原反應，在酸性條件下生成水，電極反應式為O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，故答案為：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

點評：本題考查化學反應速率的影響因素的實驗探究，原電池與電解池反應原理，題目難度中等，本題注意對表中數(shù)據(jù)的分析和處理．