题目内容
大气中的部分碘源与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.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)
②IO-(aq)+H+(aq)?HOI(aq)
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)?I2(aq)+H2O(l)
为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图2和下表.(已知Fe2+完全沉淀的pH为3.7)
则下列说法不正确的是( )
①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)
②IO-(aq)+H+(aq)?HOI(aq)
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)?I2(aq)+H2O(l)
为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图2和下表.(已知Fe2+完全沉淀的pH为3.7)
| 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 |
| A、第一组反应pH升高是因为O3氧化I的反应是消耗H+的过程 |
| B、物质A可能是Fe2+ |
| C、Fe2+生成A的过程中,I的转化率显著提高的原因可能是溶液酸性增强,使②、③步骤平衡右移,转化率提高 |
| D、第2组实验18s后,c(I3-)下降的其中一个原因可能是I2(g)的不断生成 |
考点:定量研究的方法
专题:实验设计题
分析:A.该反应消耗H+,随反应进行c(H+)浓度降低,pH升高;
B.由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,Fe3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+;
C.Fe3+生成A的过程中,I的转化率显著提高是因为I-消耗量增大;
D.根据I2(aq)+I-(aq)?I3-(aq),使c(I3-)急剧减小,说明平衡逆向移动.
B.由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,Fe3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+;
C.Fe3+生成A的过程中,I的转化率显著提高是因为I-消耗量增大;
D.根据I2(aq)+I-(aq)?I3-(aq),使c(I3-)急剧减小,说明平衡逆向移动.
解答:
解:A.该反应消耗H+,随反应进行c(H+)浓度降低,pH升高,故A正确;
B.由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,Fe3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,即A是亚铁离子,故B正确;
C.Fe3+生成A二价铁离子的过程是因为三价铁离子氧化碘离子,消耗大量的碘离子,I-的转化率显著提高,故C错误;
D.c(Fe3+)增加,发生反应:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,消耗I-,I2(g)不断生成,都会使I2(aq)+I-(aq)?I3-(aq)平衡逆向移动,故消耗I-,I2(aq)不断生成,都会使c(I3-)急剧减小,故D正确;
故选:C.
B.由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,Fe3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,即A是亚铁离子,故B正确;
C.Fe3+生成A二价铁离子的过程是因为三价铁离子氧化碘离子,消耗大量的碘离子,I-的转化率显著提高,故C错误;
D.c(Fe3+)增加,发生反应:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,消耗I-,I2(g)不断生成,都会使I2(aq)+I-(aq)?I3-(aq)平衡逆向移动,故消耗I-,I2(aq)不断生成,都会使c(I3-)急剧减小,故D正确;
故选:C.
点评:本题考查了化学平衡的移动及影响因素,明确反应过程及平衡移动原理是解题关键,题目难度中等.
练习册系列答案
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下列各组离子中,能在强酸性溶液中大量共存的是( )
| A、Na+、K+、SO42-、OH- |
| B、Na+、K+、Cl-、HCO3- |
| C、Na+、Cu2+、CO32-、Br- |
| D、Na+、Mg2+、NO3-、Cl- |
已知浓度商(Qc)表示任意状态下反应体系中物质的浓度关系,其表达式与化学平衡常数的表达式相同.保持温度和体积不变,可逆反应:A(s)+2B(g)?2C(g)+D(g)△H<0,在甲、乙、丙三个容器中建立平衡的相关信息如下表.则下列说法正确的是( )
| 容器 | 体积 | 起始物质 | 平衡时C的 物质的量 | 平衡时B的 体积分数 | 平衡常数 |
| 甲 | 1L | 1molA+2molB | 1mol | φ甲 | K甲 |
| 乙 | 1L | 4molC+2molD | n1mol | φ乙 | K乙 |
| 丙 | 2L | 4molC+2molD | n2mol | φ丙 | K丙 |
| A、在建立平衡的过程中,甲的Qc逐渐减小,乙和丙的Qc逐渐增大 |
| B、K甲=K丙>K乙 |
| C、升高甲的温度,可使φ甲=φ乙 |
| D、n1=1.6,n2=2 |
下列有关物质制取或性质探究实验设计不能达到实验目的是( )

| A、利用图1制取并收集干燥的氨气 |
| B、利用图2制取Fe(OH)2,使用煤油的目的是防止生成的Fe(OH)2被空气氧化 |
| C、利用图3制取并收集NO2气体 |
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X、Y、Z、M为原子序数依次增大的4种短周期元素.已知X、Y、Z是同周期的相邻元素,M原子的核外电子数是Z原子最外层电子数的2倍,Y与其同主族的短周期元素可形成一种常见的气体.下列说法正确的是( )
| A、原子半径:M>X>Y>Z |
| B、对应氢化物的沸点:M>Z>Y>X |
| C、对应氢化物的稳定性:Z>X>Y>M |
| D、XY2与MY2溶于水都能得到对应的酸 |