(2013?廣東)大氣中的部分碘源于O
3對海水中I
-的氧化.將O
3持續(xù)通入NaI溶液中進行模擬研究.
(1)O
3將I
-氧化成I
2的過程由3步反應組成:
①I
-(aq)+O
3(g)=IO
-(aq)+O
2(g)△H
1②IO
-(aq)+H
+(aq)?HOI(aq)△H
2③HOI(aq)+I
-(aq)+H
+(aq)?I
2(aq)+H
2O(l)△H
3總反應的化學方程式為
2I
-+O
3+2H
+I
2+O
2+H
2O
2I
-+O
3+2H
+I
2+O
2+H
2O
,其反應△H=
△H1+△H2+△H3
△H1+△H2+△H3
(2)在溶液中存在化學平衡:I
2(aq)+I
-(aq)?I
3-(aq),其平衡常數(shù)表達式為
.
(3)為探究Fe
2+對O
3氧化I
-反應的影響(反應體系如圖1),某研究小組測定兩組實驗中I
3-濃度和體系pH,結果見圖2和下表.
編號 |
反應物 |
反應前pH |
反應后pH |
第1組 |
O3+I- |
5.2 |
11.0 |
第2組 |
O3+I-+Fe2- |
5.2 |
4.1 |
第1組實驗中,導致反應后pH升高的原因是
由2I
-+O
3+2H
+I
2+O
2+H
2O可知消耗酸,所以pH升高
由2I
-+O
3+2H
+I
2+O
2+H
2O可知消耗酸,所以pH升高
.
②圖1中的A為
Fe2+
Fe2+
,由Fe
3+生成A的過程能顯著提高Ⅰ
-的轉(zhuǎn)化率,原因是
O3可以將Fe2+氧化為Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,F(xiàn)e3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,即A是亞鐵離子,I-消耗量增大,轉(zhuǎn)化率增大.
O3可以將Fe2+氧化為Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,F(xiàn)e3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,即A是亞鐵離子,I-消耗量增大,轉(zhuǎn)化率增大.
.
③第2組實驗進行18s后,I
3-濃度下降.導致下降的直接原因有(雙選)
BC
BC
.
A.c(H
+)減小 B.c(I
-)減小 C.I
2(g)不斷生成 D.c(Fe
3+)增加
(4)據(jù)圖2,計算3-18s內(nèi)第2組實驗中生成I
3-的平均反應速率(寫出計算過程,結果保留兩位有效數(shù)字).