Question

臭氧可用于凈化空氣，飲用水消毒，處理工業(yè)廢物和作為漂白劑．
（1）臭氧幾乎可與除鉑、金、銥、氟以外的所有單質(zhì)反應(yīng)．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，則O₃轉(zhuǎn)化為O₂的熱化學(xué)方程式為

2O₃（g）=3O₂（g）△H=-285kJ/mol

．
（2）臭氧在水中易分解，臭氧的濃度減少一半所需的時(shí)間如下圖所示．

pH	3.0	4.0	5.0	6.0
t/min
T/℃
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	26	15	7

pH增大能加速O₃分解，表明對(duì)O₃分解起催化作用的是

OH^-

．
（3）電解法臭氧發(fā)生器具有臭氧濃度高、成分純凈、在水中溶解度高的優(yōu)勢(shì)，在醫(yī)療、食品加工與養(yǎng)殖業(yè)及家庭方面具有廣泛應(yīng)用前景．科學(xué)家P．Tatapudi等人首先使用在酸性條件下電解水的方法制得臭氧．臭氧在陽(yáng)極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為

3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺

；陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫，其電極反應(yīng)式為

3O₂+6H⁺+6e^-=3H₂O₂

．
（4）為測(cè)定大氣中臭氧（O₃）含量，將0℃、1.01×10⁵Pa的空氣VL慢慢通過(guò)足量KI溶液，使臭氧完全反應(yīng)；然后將所得溶液用amL cmol?L．的Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定恰好到達(dá)終點(diǎn)．
①O₃與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì)，則反應(yīng)的化學(xué)方程式

H₂O+O₃+2KI═O₂+I₂+2KOH

．
②空氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為

0.012ac

V

．（已知：2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI）

Answer 1

分析：（1）①6Ag（s）+O₃（g）=3Ag₂O（s）△H=-235.8kJ?mol^-1，
②2Ag₂O（s）=4Ag（s）+O₂（g）△H=+62.2kJ?mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律可知①×2+②×3可得到，2O₃（g）=3O₂（g），以此計(jì)算反應(yīng)熱并書寫熱化學(xué)方程式；
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，相同溫度下，pH越大，O₃分解速率越大；
（3）酸性條件下電解水的方法制得臭氧．臭氧在陽(yáng)極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺，陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫，其電極反應(yīng)式為3O₂+6H⁺+6e^-=3H₂O₂；
（4）①O₃與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì)為O₂、I₂，還生成KOH；
②由2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI、H₂O+O₃+2KI═O₂+I₂+2KOH可知，2Na₂S₂O₃～O₃，n（Na₂S₂O₃）=a×10^-3L×cmol/L，以此計(jì)算．

解答：解：（1）①6Ag（s）+O₃（g）=3Ag₂O（s）△H=-235.8kJ?mol^-1，
②2Ag₂O（s）=4Ag（s）+O₂（g）△H=+62.2kJ?mol^-1，
根據(jù)蓋斯定律可知①×2+②×3可得到，2O₃（g）=3O₂（g），則反應(yīng)熱△H=（-235.8kJ?mol^-1）×2+（+62.2kJ?mol^-1）×3=-285kJ/mol，
所以熱化學(xué)方程式為2O₃（g）=3O₂（g）△H=-285kJ/mol，故答案為：2O₃（g）=3O₂（g）△H=-285kJ/mol；
（2）由表格中的數(shù)據(jù)可知，相同溫度下，pH越大，O₃分解速率越大，表明對(duì)O₃分解起催化作用的是OH^-，故答案為：OH^-；
（3）酸性條件下電解水的方法制得臭氧．臭氧在陽(yáng)極周圍的水中產(chǎn)生，其電極反應(yīng)式為3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺，陰極附近的氧氣則生成過(guò)氧化氫，其電極反應(yīng)式為3O₂+6H⁺+6e^-=3H₂O₂，故答案為：3H₂O-6e^-=O₃↑+6H⁺；3O₂+6H⁺+6e^-=3H₂O₂；
（4）①O₃與KI溶液反應(yīng)生成兩種單質(zhì)為O₂、I₂，還生成KOH，該反應(yīng)為H₂O+O₃+2KI═O₂+I₂+2KOH，故答案為：H₂O+O₃+2KI═O₂+I₂+2KOH；
②由2Na₂S₂O₃+I₂=Na₂S₄O₆+2NaI、H₂O+O₃+2KI═O₂+I₂+2KOH可知，2Na₂S₂O₃～O₃，n（Na₂S₂O₃）=a×10^-3L×cmol/L，則n（O₃）=0.5ac×10^-3mol，
V（O₃）=0.5ac×10^-3mol×22.4L/mol=0.012acL，所以空氣中臭氧的體積分?jǐn)?shù)為

0.012acL

VL

×100%=

0.012ac

V

，故答案為：

0.012ac

V

．

點(diǎn)評(píng)：本題考查較綜合，涉及熱化學(xué)反應(yīng)方程式、影響反應(yīng)速率的因素、原電池、氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，側(cè)重反應(yīng)原理的考查，注重知識(shí)的遷移應(yīng)用，題目難度中等．