Question

（1）臭氧層是地球生命的保護神，臭氧比氧氣具有更強的氧化性．實驗室可將氧氣通過高壓放電管來制取臭氧：3O 2

放電

2O₃若在上述反應中有30%的氧氣轉化為臭氧，所得混合氣的平均摩爾質量為

 

（保留一位小數）．
（2）O₃與Cl₂具有相似的性質，均可用于自來水的消毒．已知二者在消毒時均被還原為最低價態，則1mol O₃與

 

L（標準狀況下）Cl₂的消毒能力相當．

Answer 1

分析：（1）取1mol氧氣為研究對象，依據氧氣的轉化率，求出反應后生成的臭氧的物質的量和剩余氧氣的物質的量，依據公式：M=

m

n總

計算解答；
（2）根據消毒能力與發生氧化還原反應轉移的電子數有關及電子守恒計算出需要量取的體積．

解答：解：（1）取1mol氧氣為研究對象，則反應消耗的氧氣的物質的量為：1mol×30%=0.3mol，
則依據方程式得：
          3O 2

放電

2O₃
  起始量：1mol    0mol
  轉化量：0.3mol   0.2mol
  平衡量：0.7mol    0.2mol
則混合氣體的平均摩爾質量M=

m

n總

=

32g/mol×1mol

0.2mol+0.7mol

=35.6g/mol，
故答案為：35.6g/mol；
（2）設nmol氯氣與1mol臭氧消毒能力相當，因為消毒能力與轉移的電子數有關，若消毒能力相當，說明轉移的電子數相等，則n×2×1=1mol×3×2，解答n=3mol，標況下體積為：3mol×22.4mol/L=67.2L，
所以1mol臭氧與67.2L氯氣消毒能力相當．
故答案為：67.2L．

點評：本題考查了平均分子量的計算和有關氧化還原反應的計算，題目難度中等，注意：1．把握平均分子量的概念和計算公式；消毒能力的強弱與轉移的電子數之間的關系．