7.O3氧化海水中I-是大气中碘的主要来源.将O3通入稀硫酸酸化的NaI溶液中进行模拟研究,发生反应如下:
反应Ⅰ:O3+2I-+2H+=I2+O2+H2O
(1)用双线桥标示反应Ⅰ的电子转移情况
(2)I2可以继续与I-发生反应Ⅱ:I2(aq)+I-(aq)?I3-(aq)△H,为探究外在条件对I3-生成速率的影响,做了如下三组实验,完成表中的内容(表中不要留空格):
实验编号实验目的反应物温度反应前溶液的pH
A对照组O3+NaI+H2SO425℃5.2
B研究FeCl2对I3-生成速率的影响O3+NaI+H2SO4+FeCl225℃5.2
C研究温度对I3-生成速率的影响O3+NaI+H2SO45℃5.2
(3)用离子色谱仪测定I3-浓度随时间变化如图所示:
①反应Ⅱ的△H<0(填“>”“<”或“=”)
②实验B 10s内,I3-的生成速率为8.8×10-4mol/(L.s).
③实验B 18s后,I3-生成速率降低的主要原因是I-浓度降低.
(4)为进一步探究FeCl2对I3-生成速率的影响,提出合理假设,
假设一:Fe2+对反应起催化作用;
假设二:Cl-对反应起催化作用.
(5)请你设计实验验证上述假设一,写出实验步骤及结论.
实验步骤及结论:取一定量NaI溶液,加入稀硫酸调节pH=5.2,将溶液均分为两份A和B,向A、B试管中分解加入等物质的量的FeSO4、Na2SO4固体少许,之后同时向两支试管中通入O3,用离子色谱仪测定10s后I3-浓度,若cA(I3-)>cB(I3-),说明假设一成立,若cA(I3-)=cB(I3-),则假设一不成立.
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