Question

臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。(1)O 3 与KI溶液反应生成的两种单质是________和________(填分

臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等。(1)O 3 与KI溶液反应生成的两种单质是________和________(填分子式)。(2)O 3 在水中易分解，一定条件下，O 3 的浓度减少一半所需的时间(t)如下表所示。已知：O 3 的起始浓度为0.0216 mol/L。 ①pH增大能加速O 3 分解，表明对O 3 分解起催化作用的是________。②在30℃、pH＝4.0条件下，O 3 的分解速率为________mol/(L·min)。③据表中的递变规律，推测O 3 在下列条件下分解速率依次增大的顺序为________(填字母代号)。a．40℃、pH＝3.0　　　 b．10℃、pH＝4.0c．30℃、pH＝7.0(3)O 3 可由臭氧发生器(原理如图)电解稀硫酸制得。①图中阴极为________(填“A”或“B”)，其电极反应式为_______________________。②若C处通入O 2 ，则A极的电极反应式为________。③若C处不通入O 2 ，D、E处分别收集到x L和y L气体(标准状况)，则E处收集的气体中O 3 所占的体积分数为________(忽略O 3 的分解)。

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Answer 1

(1)I 2 　O 2 (2)①OH － 　②1.00×10 －4 　③b、a、c (3)①A　2H ＋ ＋2e － =H 2 ↑ ②O 2 ＋4H ＋ ＋4e － =2H 2 O　③(x－2y)/y

本题以臭氧为载体考查了化学反应速率、电化学等化学反应原理，同时考查了考生对图表的观察分析能力。 (1)臭氧具有氧化性，能与碘化钾发生氧化还原反应生成氧气、碘单质和氢氧化钾。 (2)30℃、pH＝4.0时，臭氧分解一半所用时间为108 min，反应速率v＝ ＝1.00×10 －4 mol/(L·min)；结合表中数据知反应速率在b条件下最小、c条件下最大。 (3)观察电化学装置图知，特殊惰性电极B上产生了氧气和臭氧，该极失去电子发生氧化反应作阳极，则特殊惰性电极A为阴极，得电子发生还原反应，电极反应式为2H ＋ ＋2e － =H 2 ↑；若从C处通入氧气，氧气将参与反应，阴极生成的将是水，电极反应为O 2 ＋4H ＋ ＋4e － =2H 2 O；设y L混合气体中臭氧的体积分数为a，由电子守恒有2x＝y a×6＋y(1－a)×4，解得a＝(x－2y)/y。