题目内容
大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化。将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究。
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)===IO-(aq)+O2(g) ΔH1
②IO-(aq)+H+(aq)HOI(aq) ΔH2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)I2(aq)+H2O(l) ΔH3
总反应的化学方程式为__________________,其反应热ΔH=_______。
![]()
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)I
(aq),其平衡常数表达式为________。
(3)为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图甲),某研究小组测定两组实验中I
浓度和体系pH,结果见图乙和下表。
| 编号 | 反应物 | 反应前pH | 反应后pH |
| 第1组 | O3+I- | 5.2 | 11.0 |
| 第2组 | O3+I-+Fe2+ | 5.2 | 4.1 |
①第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是______________。
②图甲中的A为________。由Fe3+生成的A的过程能显著提高I-的转化率,原因是____________________________________________________。
③第2组实验进行18 s后,I
浓度下降。导致下降的直接原因有(双选)________。
A.c(H+)减小 B.c(I-)减小
C.I2(g)不断生成 D.c(Fe3+)增加
(4)据图乙,计算3~18 s内第2组实验中生成I
的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字)。
解析 (1)根据盖斯定律,将三个反应相加,可得总反应:2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l),则ΔH=ΔH1+ΔH2+ΔH3。(2)该反应的平衡常数K=
。(3)①第1组实验中,pH升高是因为反应消耗了H+。②图甲中A为Fe(OH)3,由Fe3+生成Fe(OH)3的过程中消耗OH-,溶液中c(H+)增大,促进I-转化,因此I-的转化率显著提高。③导致I
下降的直接原因是I2(g)不断生成,c(I-)减小。
答案 (1)2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)===I2(aq)+O2(g)+H2O(l) ΔH1+ΔH2+ΔH3
(2)K=![]()
(3)①溶液中H+被消耗,生成H2O,溶液pH上升 ②Fe(OH)3 Fe3+形成Fe(OH)3过程中消耗OH-,使溶液中c(H+)上升,促进I-转化 ③BC
(4)t=3 s时,c(I
)=3.5 mol·L-1,t=18 s时,c(I
)=11.8 mol·L-1,v(I
)=
=0.55 mol/(L·s)
某温度下,向2 L恒容密闭容器中充入1.0 mol A和1.0 mol B,反应A(g)+B(g)C(g)经过一段时间后达到平衡。反应过程中测定的部分数据见下表,下列说法正确的是( )
| t/2 | 0 | 5 | 15 | 25 | 35 |
| n(A)/mol | 1.0 | 0.85 | 0.81 | 0.80 | 0.80 |
A.反应在前5 s的平均速度v(A)=0.17 mol·L-1·s-1
B.保持其他条件不变,升高温度,平衡时c(A)=0.41 mol·L-1,则反应的ΔH>0
C.相同温度下,起始时向容器中充入2.0 mol C,达到平衡时,C的转化率大于80%
D.相同温度下,起始时向容器中充入0.20 mol A、0.20 mol B和1.0 mol C,反应达到平衡前v(正)<v(逆)
现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液,选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体,从而实现Cl-、SO42-和NO3-的相互分离。相应的实验过程可用下图表示(提示:Na2CO3溶液呈碱性):
|
(1)写出上述实验过程中所用试剂为:
试剂1 ,试剂2 ,试剂4 。
(2)恰当地控制试剂4的加入量的方法是 。
(3)加入过量试剂3的目的是 。
(4)在加入试剂4后,获得固体D的实验操作④是 。(填操作名称)