Question

臭氧能与KI溶液反应，生成一种能使带余烬木条复燃的气体，向反应后溶液中滴入酚酞变为红色，若滴入淀粉溶液则变为蓝色．为测定大气中臭氧的含量，
将0℃、1.01×10⁵Pa、33.6m³的空气通入KI溶液，使之完全反应，再向所得溶液中滴加0.01mol/L的Na₂S₂O₃溶液60mL恰好与之完全反应．
（碘与Na₂S₂O₃的反应式：2Na₂S₂O₃+I₂→Na₂S₄O₆+2NaI）
（1）写出并配平臭氧与KI溶液反应的化学方程式．
（2）计算大气中臭氧的体积分数．

Answer 1

考点：化学方程式的有关计算,氧化还原反应方程式的配平

专题：计算题

分析：（1）臭氧能与KI溶液反应，生成一种能使带余烬木条复燃的气体，该气体为氧气，向反应后溶液中滴入酚酞变为红色，溶液呈碱性，故有KOH生成，若滴入淀粉溶液则变为蓝色，说明还有生成I₂，据此配平书写方程式；
（2）根据n=cV计算n（Na₂S₂O₃），根据关系式O₃～I₂～2Na₂S₂O₃计算n（O₃），根据V=nVm计算O₃的体积，再利用体积分数的定义计算．

解答： 解：（1）臭氧能与KI溶液反应，生成一种能使带余烬木条复燃的气体，该气体为氧气，向反应后溶液中滴入酚酞变为红色，溶液呈碱性，故有KOH生成，若滴入淀粉溶液则变为蓝色，说明还有生成I₂，根据氢元素守恒可知，水为反应物，故反应方程式为：2KI+O₃+H₂O=2KOH+I₂+O₂↑，
答：该反应的方程式为2KI+O₃+H₂O=2KOH+I₂+O₂↑；
（2）n（Na₂S₂O₃）=0.01mol/L×0.06L=6×10^-4mol，则：
O₃～I₂～2Na₂S₂O₃
1        2
n（O₃）6×10^-4mol
故n（O₃）=

1

2

×6×10^-4mol=3×10^-4mol
V（O₃）=3×10^-4mol×22.4L/mol=6.72×10^-3L=6.72×10^-6m³
故大气中臭氧的体积分数为

6.72×10-6m3

33.6m3

=2×10^-7，
答：大气中臭氧的体积分数为2×10^-7．

点评：本题考查方程式书写、滴定应用及化学计算等，难度不大，书写方程式是解题的关键，注意基础知识的理解掌握．