臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的
臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);△H=-235.8kJ?mol-1.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ?mol-1,则常温下反应2O3(g)=3O2... 臭氧可用于净化空气,饮用水消毒,处理工业废物和作为漂白剂.(1)臭氧几乎可与除铂、金、铱、氟以外的所有单质反应.如:6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s);△H=-235.8kJ?mol-1.已知2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g);△H=+62.2kJ?mol-1,则常温下反应2O3(g)=3O2(g)为______反应(填“自发”或“非自发”).(2)臭氧在水中易分解,臭氧的浓度减少一半所需的时间如下表所示. pHt/min T/℃ 3.0 4.0 5.0 6.0 20 301 231 169 58 30 158 108 48 15 50 31 26 15 7pH增大能加速O3分解,表明对O3分解起催化作用的是______(填微粒符号).(3)科学家P.Tatapudi等人首先使用在酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,电极反应3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为______.(4)为测定大气中臭氧(O3)含量,将0℃、1.01×105Pa的空气V L慢慢通过足量KI溶液,使臭氧完全反应;然后将所得溶液用a mL c mol?L-1的Na2S2O3溶液进行滴定恰好到达终点.①该滴定过程中可选择的指示剂为______.②O3与KI溶液反应生成两种单质,则反应的化学方程式______.③空气中臭氧的体积分数为______(用含“a、c、V”的字母表示).(已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI) 展开
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(1))①6Ag(s)+O3(g)=3Ag2O(s)△H=-235.8kJ?mol-1,
②2Ag2O(s)=4Ag(s)+O2(g)△H=+62.2kJ?mol-1,
根据盖斯定律可知①×2+②×3可得到,2O3(g)=3O2(g),则反应热△H=(-235.8kJ?mol-1)×2+(+62.2kJ?mol-1)×3=-285kJ/mol,
所以热化学方程式为2O3(g)=3O2(g)△H=-285kJ/mol,反应放热且为熵增的反应,为自发反应,故答案为:自发;
(2)由表格中的数据可知,相同温度下,pH越大,O3分解速率越大,表明对O3分解起催化作用的是OH-,故答案为:OH-;
(3)酸性条件下电解水的方法制得臭氧.臭氧在阳极周围的水中产生,其电极反应式为3H2O-6e-=O3↑+6H+,阴极附近的氧气则生成过氧化氢,其电极反应式为3O2+6H++6e-=3H2O2,故答案为:3O2+6H++6e-=3H2O2;
(4)①碘单质遇淀粉变蓝色,可用淀粉检验碘单质,故答案为:淀粉溶液;
②O3与KI溶液反应生成两种单质为O2、I2,还生成KOH,该反应为H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH,故答案为:2KI+O3+H2O=2KOH+O2+I2;
③由2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI、H2O+O3+2KI═O2+I2+2KOH可知,2Na2S2O3~O3,n(Na2S2O3)=a×10-3L×cmol/L,则n(O3)=0.5ac×10-3mol,
V(O3)=0.5ac×10-3mol×22.4L/mol=0.012acL,所以空气中臭氧的体积分数为0.012acLVL×100%=0.012acV,故答案为:0.012acV.