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

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0.0216mol/L． pHt/minT/℃ 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=4.0 c． 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）．

Answer 1

（1）O 3 与KI溶液反应生成的两种单质只能为O 2 、I 2 ，故答案为：O 2 ；I 2 ； （2）①pH增大，则OH - 浓度增大，pH增大能加速O 3 分解，表明对O 3 分解起催化作用的是OH - ，故答案为：OH - ；  ②v= △c t = 0.0108mol/L 108min =1.00×10 -4 mol/（L?min），故答案为：1.00×10 -4 ；  ③由表中数据可知，40°C、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间； 10°C、pH=4.0时，所需时间＞231nin； 30°C、pH=7.0时，所需时间＜7min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c， 故答案为：b、a、c． （3））①由图可知，B极生成O 2 、O 3 ，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极，电极反应为2H + +2e - ═H 2 ↑； 故答案为：A；2H + +2e - ═H 2 ↑； ②C处通入O 2 ，O 2 发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O 2 +4H + +4e - =2H 2 O，故答案为：O 2 +4H + +4e - =2H 2 O． ③若C处不通入O 2 ，实质为电解水，D处为氢气，体积为x L，E处为氧气、臭氧，体积共为y L，令臭氧的体积为ZL，根据电子转移守恒有 x×2=Z×3×2+（y-Z）×2×2，解得Z=x-2y，所以E处收集的气体中O 3 所占的体积分数为 x-2y y ， 故答案为： x-2y y ．