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(2013•广东)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化.将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究.(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)△H1②IO-(aq)+H+(

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(2013•广东)大气中的部分碘源于O3对海水中I-的氧化.将O3持续通入NaI溶液中进行模拟研究.
(1)O3将I-氧化成I2的过程由3步反应组成:
①I-(aq)+O3(g)=IO-(aq)+O2(g)△H1
②IO-(aq)+H+(aq)⇌HOI(aq)△H2
③HOI(aq)+I-(aq)+H+(aq)⇌I2(aq)+H2O(l)△H3
总反应的化学方程式为______,其反应△H=______
(2)在溶液中存在化学平衡:I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq),其平衡常数表达式为______.
(3)为探究Fe2+对O3氧化I-反应的影响(反应体系如图1),某研究小组测定两组实验中I3-浓度和体系pH,结果见图2和下表.
编号反应物反应前pH反应后pH
第1组O3+I-5.211.0
第2组O3+I-+Fe2-5.24.1
第1组实验中,导致反应后pH升高的原因是______.
②图1中的A为______,由Fe3+生成A的过程能显著提高Ⅰ-的转化率,原因是______.
③第2组实验进行18s后,I3-浓度下降.导致下降的直接原因有(双选)______.
A.c(H+)减小     B.c(I-)减小     C.I2(g)不断生成     D.c(Fe3+)增加
(4)据图2,计算3-18s内第2组实验中生成I3-的平均反应速率(写出计算过程,结果保留两位有效数字).
▼优质解答
答案和解析
(1)将所给的三个反应:①+②+③可得总反应:2I-(aq)+O3(g)+2H+(aq)=I2(aq)+O2(g)+H2O(l),△H=△H1+△H2+△H3
故答案为:2I-+O3+2H+=I2+O2+H2O;△H1+△H2+△H3; 
(2)因平衡常数等于生成物的浓度幂之积除以反应物的浓度幂之积,所以K=
c(I3−)
c(I2)c(I−)
,故答案:
c(I3−)
c(I2)c(I−)

(3)①该反应消耗H+,随反应进行c(H+)浓度降低,pH升高,方程式为:2I-+O3+2H+⇌I2+O2+H2O,
故答案为:由2I-+O3+2H+⇌I2+O2+H2O可知消耗酸,所以pH升高;
②由于是持续通入O3,O3可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,Fe3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,即A是亚铁离子.I-消耗量增大,转化率增大;
故答案为:Fe2+;O3可以将Fe2+氧化为Fe3+:O3+2Fe2++2H+=2Fe3++O2+H2O,Fe3+氧化I-:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,即A是亚铁离子,I-消耗量增大,转化率增大;
③c(Fe3+)增加,发生反应:2Fe3++2I-=I2+2Fe2+,消耗I-,I2(g)不断生成,都会使I2(aq)+I-(aq)⇌I3-(aq)平衡逆向移动,故消耗I-,I2(aq)不断生成,都会使c(I3-)急剧减小,
故答案为:BD;
(4)3~18s内,v(I3-)=
11.8×10−3mol/L−3.5×10−3mol/L
15S
=5.5×10-4mol/(L•S),
故答案为:5.5×10-4mol/(L•S).