Question

臭氧能與KI溶液反應，生成一種可使帶火星的木條復燃的氣體。向反應后的溶液中滴入酚酞，溶液變紅色；若滴入淀粉溶液，則變?yōu)樗{色。為測定大氣中臭氧的含量，將0℃101kPa下33.6m³的空氣通入KI溶液，使之完全反應。在所得溶液中用0.01mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液60mL恰好與之反應完全（反應式為2Na₂S₂O₃+I₂  Na₂S₄O₆+2NaI）。
（1）完成下列化學方程式：
O₃+KI+H₂O——
（2）計算大氣中臭氧的體積分數(shù)。

Answer 1

   （1）O₃+2KI+H₂O  2KOH+I₂+O₂
（2）2×10^-5%

   （1）由題給條件，可知O₃與KI溶液反應，生成物中有O₂（可使帶火星的木條復燃），I₂（使淀粉溶液顯藍色）和KOH溶液（溶液中滴入酚酞顯紅色）。
O₃+KI+H₂O——O₂+I₂+KOH
反應中元素化合價的變化情況：

一個臭氧分子在反應中兩個氧原子變?yōu)橐粋�氧分子，可視為化合價無變化（均為單質(zhì)，化合價為0）；另一個氧原子則由0價變?yōu)?2價，組成OH^-。根據(jù)電子數(shù)轉(zhuǎn)移守恒的原則可以確定O₃和KI的化學計量數(shù)分別為1和2，由此可以確定其他物質(zhì)的化學計量數(shù)，寫出完整的化學反應方程式：
O₃+2KI+H₂O  O₂+I₂+2KOH
（2）根據(jù)上述兩個反應方程式可推出下列相當關系：
O₃～I₂～2Na₂S₂O₃
1mol   2mol
n（O₃）   0.01mol·L^-1×0.06L=6×10^-4mol
n（O₃）=3×10^-4mol
大氣中O₃的體積分數(shù)為
φ（O₃）=×100%=2×10^-7×100%=2×10^-5%。