Question

臭氧能與KI溶液反應(yīng)，生成一種可使帶火星的木條復(fù)燃的氣體。向反應(yīng)后的溶液中滴入酚酞，溶液變紅色；若滴入淀粉溶液，則變?yōu)樗{色。為測定大氣中臭氧的含量，將0℃101kPa下33.6m³的空氣通入KI溶液，使之完全反應(yīng)。在所得溶液中用0.01mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液60mL恰好與之反應(yīng)完全（反應(yīng)式為2Na₂S₂O₃+I₂  Na₂S₄O₆+2NaI）。

    （1）完成下列化學(xué)方程式：

    O₃+KI+H₂O——

    （2）計算大氣中臭氧的體積分數(shù)。

Answer 1

（1）O₃+2KI+H₂O  2KOH+I₂+O₂

    （2）2×10^-5%

解析:

（1）由題給條件，可知O₃與KI溶液反應(yīng)，生成物中有O₂（可使帶火星的木條復(fù)燃），I₂（使淀粉溶液顯藍色）和KOH溶液（溶液中滴入酚酞顯紅色）。

    O₃+KI+H₂O——O₂+I₂+KOH

    反應(yīng)中元素化合價的變化情況：

   

    一個臭氧分子在反應(yīng)中兩個氧原子變?yōu)橐粋�氧分子，可視為化合價無變化（均為單質(zhì)，化合價為0）；另一個氧原子則由0價變?yōu)?2價，組成OH^-。根據(jù)電子數(shù)轉(zhuǎn)移守恒的原則可以確定O₃和KI的化學(xué)計量數(shù)分別為1和2，由此可以確定其他物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，寫出完整的化學(xué)反應(yīng)方程式：

    O₃+2KI+H₂O  O₂+I₂+2KOH

    （2）根據(jù)上述兩個反應(yīng)方程式可推出下列相當關(guān)系：

    O₃～I₂～2Na₂S₂O₃

    1mol   2mol

    n（O₃）   0.01mol·L^-1×0.06L=6×10^-4mol

    n（O₃）=3×10^-4mol

    大氣中O₃的體積分數(shù)為

    φ（O₃）=×100%=2×10^-7×100%=2×10^-5%。