Question

臭氧能與KI溶液反應，生成一種可使帶火星的木條復燃的氣體。向反應后的溶液中滴入酚酞，溶液變紅色；若滴入淀粉溶液，則變為藍色。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。在所得溶液中用0.01mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液60mL恰好與之反應完全(反應式為2Na₂S₂O₃+I₂  Na₂S₄O₆+2NaI)。

    (1)完成下列化學方程式：

    O₃+KI+H₂O——

    (2)計算大氣中臭氧的體積分數。

Answer 1

解析：(1)由題給條件，可知O₃與KI溶液反應，生成物中有O₂(可使帶火星的木條復燃)，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

    反應中元素化合價的變化情況：

   

    一個臭氧分子在反應中兩個氧原子變為一個氧分子，可視為化合價無變化(均為單質，化合價為0)；另一個氧原子則由0價變為-2價，組成OH^-。根據電子數轉移守恒的原則可以確定O₃和KI的化學計量數分別為1和2，由此可以確定其他物質的化學計量數，寫出完整的化學反應方程式：

    O₃+2KI+H₂O  O₂+I₂+2KOH

    (2)根據上述兩個反應方程式可推出下列相當關系：

    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的體積分數為

 

答案：(1)O₃+2KI+H₂O  2KOH+I₂+O₂

    (2)2×10^-5%