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【题目】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) ΔH1

②IO-(aq)+H+(aq)HIO(aq) ΔH2

③HIO(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3

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,在一定条件下,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。

pH

t/min

T/℃

3.0

4.0

5.0

6.0

20

301

231

169

58

30

158

108

48

15

50

31

35

15

7

①在30℃、pH=4.0条件下,O3的分解速率为___mol·L-1·min-1。

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)。

a.40℃、pH=3.0 b.10℃、pH=4.0 c.30℃、pH=7.0

【答案】O3(g)+2I-(aq)+2H+(aq)=I2(aq)+H2O(l)+O2(g) △H=△H1+△H2+△H3 1.00×10-4 OH- bac

【解析】

(1)反应为O3氧化I-生成I2,根据盖斯定律①+②+③可得总反应以及△H;

(2)①根据υ=△c÷△t计算;

②pH增大,则OH-浓度增大;

③根据表中数据判断pH和温度对分解速率的影响;

(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 ;

(2)①υ=△c÷△t=0.0108mol·L-1÷108min=1.00×10-4mol/(L·min);

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-;

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。

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化学式

电离常数(298K)

硼酸

K=5.7×10-10

碳酸

K1=4.4×10-7

K2=4.7×10-11

醋酸

K=1.75×10-5

A.等物质的量浓度的碳酸钠溶液和醋酸钠溶液比较,pH:前者>后者

B.等物质的量浓度的碳酸溶液和硼酸溶液比较,pH:前者>后者

C.将一滴碳酸钠溶液滴入硼酸溶液中一定能观察到有气泡产生

D.将一滴醋酸溶液滴入碳酸钠溶液中一定能观察到有气泡产生

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A________,C________,D________。

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①________________________________(反应类型____________)。

②________________________________(反应类型____________)。

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