Question

1892年德貝萊納首次提出用MnO₂催化KClO₃熱分解的反應制備O₂。當時就知氣態產物有異常的氣味，后來證明其中含有少量Cl₂、O₃及極微量的ClO₂。測定氣態產物中Cl₂、O₃含量的一種方法是：收集1.00 L氣體（標準狀況），使之通過KI溶液，通過溶液后的氣體經干燥其體積變為0.98 L，其中的O₃被還原為O₂，溶液中的KI被氧化為I₂。I₂與Na₂S₂O₃反應的方程式為I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆。反應過程中耗掉0.0267 L 0.100 mol/L的Na₂S₂O₃。O₃與KI溶液反應的方程式為：O₃+2KI+H₂O=2KOH+I₂+O₂。求：氣態反應產物中Cl₂與O₃的體積分數各是多少？

 

Answer 1

答案：
解析：

當O2、Cl2、O3通入KI溶液時，發生下列反應：     ①Cl2+2KI=2KCl+I2     ②O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2     由②式知該反應前后氣體體積沒變化，故引起體積變化的是①式的Cl2參與了反應，Cl2的體積為1-0.98=0.02(L)，所以Cl2的體積分數=0.02/1×100%=2%。     設O的物質的量為x mol，則②式生成I為x mol，①式生成I為。由I～2Na2S2O3關系，則有關系式：x+0.02/22.4=0.100×0.0267/2，解得x=4.42×10-4。O3的體積分數=4.42×10-4×22.4/1×100%≈1%。