Question

【題目】某研究性學習小組為了驗證臭氧的氧化性強于氧氣，進行了下述實驗，請參與探究并回答相關(guān)問題。

[實驗目的]驗證臭氧的氧化性強于氧氣。

[實驗原理]2KI＋O3＋H2O=2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍色。

[實驗用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化鉀溶液、濾紙、玻璃片、溫度計。

[實驗步驟]

①取a溶液與碘化鉀溶液混合。

②取兩片用濾紙剪成的紙條，在a和碘化鉀的混合液中濕潤后分別置于兩塊潔凈的玻璃片上。

③將一塊玻璃片（Ⅰ）置于臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧。將另一塊玻璃片（Ⅱ）置于可控溫度的溫箱里，盡量地使溫箱的溫度與消毒碗柜中的溫度相等。

④觀察現(xiàn)象并進行記錄：

時間（min）		0	15	30	45	60	90	120
濾紙的顏色變化	玻璃片（Ⅰ）上的濾紙	白色	白色	灰色	淺藍色	藍色	藍色	淺藍色
	玻璃片（Ⅱ） 上的濾紙	白色	白色	白色	白色	灰色	灰色	淺藍色

請根據(jù)上述實驗原理、步驟及你所學的知識，回答下列問題：

（1）實驗藥品中的a溶液是__________溶液。

（2）寫出在臭氧消毒柜中產(chǎn)生O3的化學方程式：_____。

（3）整個實驗過程要保持兩塊玻璃片所在環(huán)境的溫度相同的原因是_________。

（4）從實驗數(shù)據(jù)記錄可以得出的結(jié)論是____（填序號）。

A. O3的氧化性比O2強

B. 氧氣也能氧化碘化鉀中的碘離子

C. 空氣中可能也有一定濃度的O3，所以實驗數(shù)據(jù)不可靠，不能達到實驗目的

D. O3不僅氧化I－的速率比氧氣快，而且有漂白作用

（5）在O3氧化KI的反應中，若有9.6 g O3發(fā)生反應，則轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為_____。

Answer 1

【答案】淀粉 3O2 2O3 溫度會影響反應速率，保持溫度相同是為了消除溫度不同帶來的誤差 ABD 0.4 mol

【解析】

通過分析實驗現(xiàn)象記錄，玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍色，是利用碘遇到淀粉溶液變藍色的性質(zhì)實驗的，說明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2；據(jù)此分析解答(1)～(4)；

(5)根據(jù)2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2中化合價的變化，1molO3反應時轉(zhuǎn)移2mol電子，根據(jù)得失電子守恒計算。

通過分析實驗現(xiàn)象記錄，玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變藍色，說明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2。

(1)分析原理可知，2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2，淀粉溶液遇單質(zhì)碘變藍色，a溶液為指示劑淀粉，故答案為：淀粉；

(2)將一塊玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通電源生成臭氧，通電條件下氧氣轉(zhuǎn)化為臭氧，反應的化學方程式為：3O2 2O3，故答案為：3O2 2O3；

(3)根據(jù)實驗研究的方法，要討論臭氧和氧氣的氧化性強弱，就要求其他因素要保持一致，所以所處環(huán)境的溫度相同的原因是排除溫度變化帶來的影響，故答案為：溫度會影響反應速率，保持溫度相同是為了消除溫度不同帶來的誤差；

(4)從表中的數(shù)據(jù)可以看出，玻璃片甲上的含淀粉溶液和碘化鉀溶液的濾紙在45 min時開始變淺藍色，而玻璃片乙上的含淀粉溶液和碘化鉀溶液的濾紙在120 min時開始變淺藍色，說明玻璃片乙上產(chǎn)生碘單質(zhì)的速率慢，即氧氣的氧化性比臭氧的弱；玻璃片甲上變淺藍色的濾紙，在60 min～90 min時顯藍色，而到了120 min時又變成了淺藍色，說明臭氧具有漂白作用；A．玻璃片(Ⅰ)上的濾紙先變淺藍色，說明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2，O3的氧化性比O2強，故A正確；B．玻璃片(Ⅱ)上的濾紙也變成淺藍色，說明氧氣也能氧化碘化鉀中的碘離子，故B正確；C．空氣中無一定濃度的O3，所以實驗數(shù)據(jù)能達到實驗目的，故C錯誤；D．O3消毒原理是利用其強氧化性，O3不僅氧化I-的速率比氧氣快，而且有漂白作用，故D正確；故答案為：ABD；

(5)2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2中，1molO3反應時轉(zhuǎn)移2mol電子，則有9.6g O3發(fā)生反應，則轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為×2=0.4 mol，故答案為：0.4 mol。