（16分）大气中的部分碘源于O3对海水中I－的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。（1）O3将I－氧化成I2的过程由3步反应组成：①I－(aq)+O3(g)==IO－(aq)+O2(g)

Question

（16分）大气中的部分碘源于O ₃ 对海水中I ^－ 的氧化。将O ₃ 持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
（1）O ₃ 将I ^－ 氧化成I ₂ 的过程由3步反应组成：
①I ^－ (aq)+ O ₃ (g)==IO ^－ (aq)+O ₂ (g)              △H ₁
②IO ^－ (aq)+H ⁺ (aq) HOI(aq)   △H ₂
③HOI(aq)+ I ^－ (aq)+ H ⁺ (aq) I ₂ (aq)+H ₂ O(l)    △H ₃
总反应的化学方程式为______，其反应△H=______。
（2）在溶液中存在化学平衡：I ₂ (aq)+I ^－ (aq) I ₃ ^－ (aq)，其平衡常数表达式为_______。
（3）为探究Fe ²⁺ 对氧化I ^－ 反应的影响（反应体系如图13），某研究小组测定两组实验中I ₃ ^－ 浓度和体系pH，结果见图14和下表。
  

编号	反应物	反应前pH	反应后pH
第1组	O 3 + I －	5.2	11.0
第2组	O 3 + I － + Fe 2+	5.2	4.1

①第1组实验中，导致反应后pH升高的原因是_______。
②图13中的A为             。由Fe ³⁺ 生成A的过程能显著提高I ^－ 的转化率，原因是_______。
③第2组实验进行18s后，I ₃ ^－ 下降。导致下降的直接原因有（双选）______。
A．c(H ⁺ )减小     B．c(I ^－ )减小     C．I ₂ (g)不断生成      D．c(Fe ³⁺ )增加
（4）据图14，计算3～18s内第2组实验中生成I ₃ ^－ 的平均反应速率（写出计算过程，结果保留两位有效数字）。

Answer 1

（1）2 I ^－ +O ₃ +2H ⁺ ==I ₂ +O ₂ +H ₂ O（2分，其他合理学科网答案也给分）
△H ₁ +△H ₂ +△H ₃ （1分）
（2） （2分）
（3）①O ₃ 氧化I ^－ 生成I ₂ 的反应消耗H ⁺ ，使H ⁺ 浓度减小（2分，其他合理表达也给分）
②Fe(OH) ₃ （1分）   由于Fe ³⁺ 的水解，体系中H ⁺ 浓度增加，使O ₃ 氧化I ^－ 的两个分步反应②和③的平衡向右移动，I ^－ 的转化率提高
③BC（3分，错选不给分，少选且选对给1分）
（4）v(I ₃ ^－ )= = ≈5.5×10 ^－4 mol•L ^－1 •s ^－1 （3分，其他合理学科网答案也给分）

（1）臭氧将碘离子氧化成碘单质的过程由3步反应组成，观察已知3个热化学方程式中的反应物和生成物，不难发现①+②+③不仅可以约去中间产物或中间反应物[如IO ^－ (aq)、HOI(aq)]，而且可得总反应的热化学方程式，即2 I ^－ (aq)+ O ₃ (g) +2H ⁺ (aq) I ₂ (aq) +O ₂ (g)+H ₂ O(l)，根据盖斯定律可得其焓变△H=△H ₁ +△H ₂ +△H ₃ ；氢离子表示强酸，如硫酸等，将臭氧持续通入NaI溶液中，总反应的化学方程式可以是2NaI+O ₃ +H ₂ SO ₄ Na ₂ SO ₄ +I ₂ +O ₂ +H ₂ O或2NaI+O ₃ +H ₂ SO ₄ ===Na ₂ SO ₄ +I ₂ +O ₂ +H ₂ O等；（2）由化学平衡常数定义式可得，I ₂ (aq)+ I ^－ (aq)  I ₃ ^－ (aq)的平衡常数表达式为 或c(I ₃ ^－ )/[c(I ₂ )•c(I ^－ )]；（3）①导致反应后pH升高的原因是臭氧将碘离子氧化为I ₂ 的总反应的离子方程式为2I ^－ +O ₃ +2H ⁺ I ₂ +O ₂ (g)+H ₂ O（或者第②③步反应的反应

作业帮用户 2017-09-27 举报

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