Question

【题目】某研究性学习小组为了验证臭氧的氧化性强于氧气，进行了下述实验，请参与探究并回答相关问题。

[实验目的]验证臭氧的氧化性强于氧气。

[实验原理]2KI＋O3＋H2O=2KOH＋I2＋O2，淀粉溶液遇单质碘变蓝色。

[实验用品]臭氧消毒碗柜、a溶液、碘化钾溶液、滤纸、玻璃片、温度计。

[实验步骤]

①取a溶液与碘化钾溶液混合。

②取两片用滤纸剪成的纸条，在a和碘化钾的混合液中湿润后分别置于两块洁净的玻璃片上。

③将一块玻璃片（Ⅰ）置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧。将另一块玻璃片（Ⅱ）置于可控温度的温箱里，尽量地使温箱的温度与消毒碗柜中的温度相等。

④观察现象并进行记录：

时间（min）		0	15	30	45	60	90	120
滤纸的颜色变化	玻璃片（Ⅰ）上的滤纸	白色	白色	灰色	浅蓝色	蓝色	蓝色	浅蓝色
	玻璃片（Ⅱ） 上的滤纸	白色	白色	白色	白色	灰色	灰色	浅蓝色

请根据上述实验原理、步骤及你所学的知识，回答下列问题：

（1）实验药品中的a溶液是__________溶液。

（2）写出在臭氧消毒柜中产生O3的化学方程式：_____。

（3）整个实验过程要保持两块玻璃片所在环境的温度相同的原因是_________。

（4）从实验数据记录可以得出的结论是____（填序号）。

A. O3的氧化性比O2强

B. 氧气也能氧化碘化钾中的碘离子

C. 空气中可能也有一定浓度的O3，所以实验数据不可靠，不能达到实验目的

D. O3不仅氧化I－的速率比氧气快，而且有漂白作用

（5）在O3氧化KI的反应中，若有9.6 g O3发生反应，则转移的电子的物质的量为_____。

Answer 1

【答案】淀粉 3O2 2O3 温度会影响反应速率，保持温度相同是为了消除温度不同带来的误差 ABD 0.4 mol

【解析】

通过分析实验现象记录，玻璃片(Ⅰ)上的滤纸先变蓝色，是利用碘遇到淀粉溶液变蓝色的性质实验的，说明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2；据此分析解答(1)～(4)；

(5)根据2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2中化合价的变化，1molO3反应时转移2mol电子，根据得失电子守恒计算。

通过分析实验现象记录，玻璃片(Ⅰ)上的滤纸先变蓝色，说明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，淀粉溶液遇单质碘变蓝色，a溶液为指示剂淀粉，故答案为：淀粉；

(2)将一块玻璃片(Ⅰ)置于臭氧消毒碗柜中并接通电源生成臭氧，通电条件下氧气转化为臭氧，反应的化学方程式为：3O2 2O3，故答案为：3O2 2O3；

(3)根据实验研究的方法，要讨论臭氧和氧气的氧化性强弱，就要求其他因素要保持一致，所以所处环境的温度相同的原因是排除温度变化带来的影响，故答案为：温度会影响反应速率，保持温度相同是为了消除温度不同带来的误差；

(4)从表中的数据可以看出，玻璃片甲上的含淀粉溶液和碘化钾溶液的滤纸在45 min时开始变浅蓝色，而玻璃片乙上的含淀粉溶液和碘化钾溶液的滤纸在120 min时开始变浅蓝色，说明玻璃片乙上产生碘单质的速率慢，即氧气的氧化性比臭氧的弱；玻璃片甲上变浅蓝色的滤纸，在60 min～90 min时显蓝色，而到了120 min时又变成了浅蓝色，说明臭氧具有漂白作用；A．玻璃片(Ⅰ)上的滤纸先变浅蓝色，说明O3先把I-氧化成I2，因而氧化性O3＞O2，O3的氧化性比O2强，故A正确；B．玻璃片(Ⅱ)上的滤纸也变成浅蓝色，说明氧气也能氧化碘化钾中的碘离子，故B正确；C．空气中无一定浓度的O3，所以实验数据能达到实验目的，故C错误；D．O3消毒原理是利用其强氧化性，O3不仅氧化I-的速率比氧气快，而且有漂白作用，故D正确；故答案为：ABD；

(5)2KI+O3+H2O═2KOH+I2+O2中，1molO3反应时转移2mol电子，则有9.6g O3发生反应，则转移电子的物质的量为×2=0.4 mol，故答案为：0.4 mol。