Question

1892年德貝萊納首次提出用MnO₂催化KClO₃熱分解的反應(yīng)制備O₂。當(dāng)時就知氣態(tài)產(chǎn)物有異常的氣味，后來證明其中含有少量Cl₂、O₃及極微量的ClO₂。測定氣態(tài)產(chǎn)物中Cl₂、O₃含量的一種方法是：收集1.00 L氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況），使之通過KI溶液，通過溶液后的氣體經(jīng)干燥其體積變?yōu)?.98 L，其中的O₃被還原為O₂，溶液中的KI被氧化為I₂。I₂與Na₂S₂O₃反應(yīng)的方程式為I₂+2Na₂S₂O₃====2NaI+Na₂S₄O₆。反應(yīng)過程中耗掉0.026 7 L 0.100 mol·L^-1的Na₂S₂O₃。O₃與KI溶液反應(yīng)的方程式為：O₃+2KI+H₂O====2KOH+I₂+O₂。

求：氣態(tài)反應(yīng)產(chǎn)物中Cl₂與O₃的體積分?jǐn)?shù)各是多少？

Answer 1

Cl₂：2%  O₃：1%

解析：當(dāng)O₂、Cl₂、O₃通入KI溶液時，發(fā)生下列反應(yīng)：①Cl₂+2KI====2KCl+I₂，②O₃+2KI+H₂O====2KOH+I₂+O₂

由②式知該反應(yīng)前后氣體體積沒變化，故引起體積變化的是①式的Cl₂參與了反應(yīng)，Cl₂的體積為1 L-0.98 L=0.02 L，所以φ(Cl₂)=0.02/1×100%=2%。

設(shè)O₃的物質(zhì)的量為x，則②式生成I₂為x，①式生成I₂為（0.02/22.4） mol。由I₂—2Na₂S₂O₃關(guān)系，則有關(guān)系式：x+0.02/22.4 mol=0.100×0.0 267/2 mol，解得x=4.42×10^-4 mol。O₃的體積分?jǐn)?shù)為4.42×10^-4 mol×22.4 L·mol^-1/1 L×100%=1%。