Question

4．臭氧是一种强氧化剂，常用于消毒、灭菌等．
（1）已知O₃与KI溶液反应的生成物中有两种单质是I₂和O₂．
（2）O₃在水中易分解，一定条件下，O₃的浓度减少一半所需的时间（t）如下表所示．
已知：O₃的起始浓度为0.0216mol/L．

pH t/min T/℃	3，.0	4，.0	5，.0	6，.0
20	301	231	169	58
30	158	108	48	15
50	31	26	15	7

①pH增大能加速O₃分解，表明对O₃分解起催化作用的是OH^-．
②在30°C、pH=4.0条件下，O₃的分解速率为1.00×10^-4 mol/（L•min）．
③据表中的递变规律，推测O₃在下列条件下分解速率依次增大的顺序为bac．（填字母代号）
a.40°C、pH=3.0      b.10°C、pH=4.0     c.30°C、pH=7.0
（3）O₃可由臭氧发生器（原理如下图）电解稀硫酸制得．
①图中阴极为A（填“A”或“B”），其电极反应式为2H⁺+2e^-=H₂↑．
②若C处通入O₂，则A极的电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

Answer 1

分析 （1）O₃与KI溶液反应生成O₂、I₂及KOH；
（2）①pH增大，则OH^-浓度增大，O₃分解速率加快；
②根据v=$\frac{△c}{t}$计算；
③根据pH和温度判断达到平衡所用的时间的范围，可判断分解速率；
（3））①由图可知，B极生成O₂、O₃，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极；
②C处通入O₂，O₂发生还原反应，在酸性条件下生成水．

解答 解：（1）O₃与KI溶液反应生成O₂、I₂及KOH，所以反应方程为，O₃+2I^-+H₂O=O₂+I₂+2OH^-，所以两种单质是I₂、O₂，
故答案为：I₂、O₂；
（2）①pH增大，则OH^-浓度增大，pH增大能加速O₃分解，表明对O₃分解起催化作用的是OH^-，
故答案为：OH^-；
②v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.0108mol/L}{108min}$=1.00×10^-4mol/（L•min），
故答案为：1.00×10^-4；
③由表中数据可知，40°C、pH=3.0时，所需时间在31min～158min之间；
10°C、pH=4.0时，所需时间＞231nin；
30°C、pH=7.0时，所需时间＜7min，则分解速率依次增大的顺序为b、a、c，
故答案为：b、a、c；
（3）①由图可知，B极生成O₂、O₃，B极反应氧化反应，电解池阳极发生氧化反应，故A为阴极，电极反应为2H⁺+2e^-═H₂↑；
故答案为：A；2H⁺+2e^-═H₂↑；
②C处通入O₂，O₂发生还原反应，在酸性条件下生成水，电极反应式为O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O，
故答案为：O₂+4H⁺+4e^-=2H₂O．

点评 本题考查化学反应速率的影响因素的实验探究，原电池与电解池反应原理，题目难度中等，本题注意对表中数据的分析和处理．