Question

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組為了驗(yàn)證臭氧的氧化性強(qiáng)于氧氣，進(jìn)行了下述實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)參與探究并回答相關(guān)問(wèn)題。

[實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>]驗(yàn)證臭氧的氧化性強(qiáng)于氧氣。

[實(shí)驗(yàn)原理]2KI＋O3＋H2O=2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍(lán)色。

[實(shí)驗(yàn)用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化鉀溶液、濾紙、玻璃片、溫度計(jì)。

[實(shí)驗(yàn)步驟]

①取a溶液與碘化鉀溶液混合。

②取兩片用濾紙剪成的紙條，在a和碘化鉀的混合液中濕潤(rùn)后分別置于兩塊潔凈的玻璃片上。

③將一塊玻璃片（Ⅰ）置于臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧。將另一塊玻璃片（Ⅱ）置于可控溫度的溫箱里，盡量地使溫箱的溫度與消毒碗柜中的溫度相等。

④觀察現(xiàn)象并進(jìn)行記錄：

時(shí)間（min）		0	15	30	45	60	90	120
濾紙的顏色變化	玻璃片（Ⅰ）上的濾紙	白色	白色	灰色	淺藍(lán)色	藍(lán)色	藍(lán)色	淺藍(lán)色
	玻璃片（Ⅱ） 上的濾紙	白色	白色	白色	白色	灰色	灰色	淺藍(lán)色

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)原理、步驟及你所學(xué)的知識(shí)，回答下列問(wèn)題：

（1）實(shí)驗(yàn)藥品中的a溶液是__________溶液。

（2）寫出在臭氧消毒柜中產(chǎn)生O3的化學(xué)方程式：_____。

（3）整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程要保持兩塊玻璃片所在環(huán)境的溫度相同的原因是_________。

（4）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄可以得出的結(jié)論是____（填序號(hào)）。

A. O3的氧化性比O2強(qiáng)

B. 氧氣也能氧化碘化鉀中的碘離子

C. 空氣中可能也有一定濃度的O3，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不可靠，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>

D. O3不僅氧化I－的速率比氧氣快，而且有漂白作用

（5）在O3氧化KI的反應(yīng)中，若有9.6 g O3發(fā)生反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_____。

Answer 1

【答案】淀粉 3O2 2O3 溫度會(huì)影響反應(yīng)速率，保持溫度相同是為了消除溫度不同帶來(lái)的誤差 ABD 0.4 mol

【解析】

通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍(lán)色，是利用碘遇到淀粉溶液變藍(lán)色的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的，說(shuō)明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2；據(jù)此分析解答(1)～(4)；

(5)根據(jù)2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2中化合價(jià)的變化，1molO3反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)得失電子守恒計(jì)算。

通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄，玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍(lán)色，說(shuō)明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2。

(1)分析原理可知，2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2，淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍(lán)色，a溶液為指示劑淀粉，故答案為：淀粉；

(2)將一塊玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧，通電條件下氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3O2 2O3，故答案為：3O2 2O3；

(3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)研究的方法，要討論臭氧和氧氣的氧化性強(qiáng)弱，就要求其他因素要保持一致，所以所處環(huán)境的溫度相同的原因是排除溫度變化帶來(lái)的影響，故答案為：溫度會(huì)影響反應(yīng)速率，保持溫度相同是為了消除溫度不同帶來(lái)的誤差；

(4)從表中的數(shù)據(jù)可以看出，玻璃片甲上的含淀粉溶液和碘化鉀溶液的濾紙?jiān)?/span>45 min時(shí)開始變淺藍(lán)色，而玻璃片乙上的含淀粉溶液和碘化鉀溶液的濾紙?jiān)?/span>120 min時(shí)開始變淺藍(lán)色，說(shuō)明玻璃片乙上產(chǎn)生碘單質(zhì)的速率慢，即氧氣的氧化性比臭氧的弱；玻璃片甲上變淺藍(lán)色的濾紙，在60 min～90 min時(shí)顯藍(lán)色，而到了120 min時(shí)又變成了淺藍(lán)色，說(shuō)明臭氧具有漂白作用；A．玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變淺藍(lán)色，說(shuō)明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2，O3的氧化性比O2強(qiáng)，故A正確；B．玻璃片(Ⅱ)上的濾紙也變成淺藍(lán)色，說(shuō)明氧氣也能氧化碘化鉀中的碘離子，故B正確；C．空氣中無(wú)一定濃度的O3，所以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，�?/span>C錯(cuò)誤；D．O3消毒原理是利用其強(qiáng)氧化性，O3不僅氧化I-的速率比氧氣快，而且有漂白作用，故D正確；故答案為：ABD；

(5)2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2中，1molO3反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移2mol電子，則有9.6g O3發(fā)生反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×2=0.4 mol，故答案為：0.4 mol。