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大气中的部分碘源于O3对海水中I¯的氧化.某科学小组进行O3与含I¯溶液反应的相关研究.(1)O3将I¯氧化生成I2的过程由3步反应组成:①I-(aq)+O3(g)═IO-(aq)+O2(g)△H1②IO-
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大气中的部分碘源于O3对海水中I¯的氧化.某科学小组进行O3与含I¯溶液反应的相关研究.
(1)O3将I¯氧化生成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)═IO-(aq)+O2(g)△H1
②IO-(aq)+H+(aq)⇌HOI(aq)△H2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)⇌I2(aq)+H2O(l)△H3
用热化学方程式表示O3氧化I¯生成I2的反应___.
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示.已知:O3的起始浓度为0.0216mol/L.
①在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为___ mol/(L•min).
②pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___.
③根据表中数据,推测O3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)I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq).测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示,下列说法正确的是___.
A.反应I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)的△H>0
B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C.在上述平衡体系中加入苯,平衡不移动
D.25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI固体,平衡常数K小于680
(4)将I2溶于CCl4中,得到紫红色的溶液,再加入一定浓度的KI溶液,现象如图2所示:
①上层溶液中含碘元素的微粒有___(用化学符号表示).
②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是___.
(1)O3将I¯氧化生成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)═IO-(aq)+O2(g)△H1
②IO-(aq)+H+(aq)⇌HOI(aq)△H2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)⇌I2(aq)+H2O(l)△H3
用热化学方程式表示O3氧化I¯生成I2的反应___.
(2)O3在水中易分解,一定条件下,O3的浓度减少一半时所需的时间(t)如下表所示.已知:O3的起始浓度为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 |
②pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是___.
③根据表中数据,推测O3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)I2在KI溶液中存在下列平衡:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq).测得不同温度下该反应的平衡常数如图1所示,下列说法正确的是___.
A.反应I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)的△H>0
B.利用该反应可以除去硫粉中少量的碘单质
C.在上述平衡体系中加入苯,平衡不移动
D.25℃时,在上述平衡体系中加入少量KI固体,平衡常数K小于680
(4)将I2溶于CCl4中,得到紫红色的溶液,再加入一定浓度的KI溶液,现象如图2所示:
①上层溶液中含碘元素的微粒有___(用化学符号表示).
②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是___.
▼优质解答
答案和解析
(1)将所给的三个反应:①+②+③可得总反应:2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)=I2(aq)+O2(g)+H2O(l),△H=△H1+△H2+△H3,
故答案为:O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)═I2(aq)+H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2+△H3;
(2)①v=
=
=1.00×10-4mol/(L•min),故答案为:1.00×10-4;
②pH增大,则OH-浓度增大,pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是OH-,故答案为:OH-;
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>231min;
30°C、pH=7.0时,所需时间<15min,则分解速率依次增大的顺序为b、a、c,
故答案为:b、a、c.
(3)A.由表中数据可知,温度越大平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应方向为放热反应,即△H<0,故A错误;
B.硫难溶于水,而碘单质与I-形成I3-而溶于水,可以达到除去少量碘的目的,故B正确;
C.加入苯,碘能溶于苯,这样水中碘的浓度变小,平衡向逆左移动,故C错误;
D.加入KI固体,平衡向右移动,但平衡常数只受温度影响,与物质的浓度无关,加入少量KI固体,平衡常数K不变,故D错误;
故选B;
(4)①上层溶液是碘化钾的水溶液,存在平衡I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),中含碘元素的微粒有I-、I2、I3-,故答案为:I-、I2、I3-;
②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是在此温度下,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强,故答案为:在此温度下,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强.
故答案为:O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)═I2(aq)+H2O(l)+O2(g)△H=△H1+△H2+△H3;
(2)①v=
△c |
△t |
0.0108mol/L |
108min |
②pH增大,则OH-浓度增大,pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是OH-,故答案为:OH-;
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>231min;
30°C、pH=7.0时,所需时间<15min,则分解速率依次增大的顺序为b、a、c,
故答案为:b、a、c.
(3)A.由表中数据可知,温度越大平衡常数越小,说明升高温度平衡向逆反应方向移动,故正反应方向为放热反应,即△H<0,故A错误;
B.硫难溶于水,而碘单质与I-形成I3-而溶于水,可以达到除去少量碘的目的,故B正确;
C.加入苯,碘能溶于苯,这样水中碘的浓度变小,平衡向逆左移动,故C错误;
D.加入KI固体,平衡向右移动,但平衡常数只受温度影响,与物质的浓度无关,加入少量KI固体,平衡常数K不变,故D错误;
故选B;
(4)①上层溶液是碘化钾的水溶液,存在平衡I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),中含碘元素的微粒有I-、I2、I3-,故答案为:I-、I2、I3-;
②由实验现象可推测关于I2溶解性的结论是在此温度下,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强,故答案为:在此温度下,I2在KI溶液中的溶解性比在CCl4中强.
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