Question

1892年德贝莱纳首次提出用MnO₂催化KClO₃热分解的反应制备O₂。当时就知气态产物有异常的气味，后来证明其中含有少量Cl₂、O₃及极微量的ClO₂。测定气态产物中Cl₂、O₃含量的一种方法是：收集1.00 L气体（标准状况），使之通过KI溶液，通过溶液后的气体经干燥其体积变为0.98 L，其中的O₃被还原为O₂，溶液中的KI被氧化为I₂。I₂与Na₂S₂O₃反应的方程式为I₂+2Na₂S₂O₃=2NaI+Na₂S₄O₆。反应过程中耗掉0.0267 L 0.100 mol/L的Na₂S₂O₃。O₃与KI溶液反应的方程式为：O₃+2KI+H₂O=2KOH+I₂+O₂。求：气态反应产物中Cl₂与O₃的体积分数各是多少？

 

Answer 1

答案：
解析：

当O2、Cl2、O3通入KI溶液时，发生下列反应：     ①Cl2+2KI=2KCl+I2     ②O3+2KI+H2O=2KOH+I2+O2     由②式知该反应前后气体体积没变化，故引起体积变化的是①式的Cl2参与了反应，Cl2的体积为1-0.98=0.02(L)，所以Cl2的体积分数=0.02/1×100%=2%。 设的物质的量为x mol，则②式生成为x mol，①式生成为。 由I2～2Na2S2O3关系，则有关系式：x+0.02/22.4=0.100×0.0267/2，解得x=4.42×10-4。O3的体积分数=4.42×10-4×22.4/1×100%≈1%。