Question

2．亞硫酸鈉溶液中加入過(guò)量的碘酸鉀酸性溶液，反應(yīng)的化學(xué)方程式為（未配平）：
Na₂SO₃+KIO₃+H₂SO₄→Na₂SO₄+K₂SO₄+I₂+H₂O．回答下列問(wèn)題：
（1）若反應(yīng)中有5mole^-轉(zhuǎn)移，則生成碘是0.5mol．
（2）該反應(yīng)過(guò)程和機(jī)理較復(fù)雜，一般認(rèn)為分為以下幾步：
①IO₃^-+SO₃^2-→IO₂^-+SO₄^2-（慢）
②IO₂^-+SO₃^2-→IO^-+SO₄^2-（快）
③IO^-+SO₃^2-→I^-+SO₄^2-（快）
④5I^-+6H⁺+IO₃^-→3I₂+3H₂O（快）
⑤I₂+SO₃^2-+H₂O→2I^-+SO₄^2-+2H₂（快）
由上述條件推測(cè)，此反應(yīng)的總的反應(yīng)速率由第①步反應(yīng)決定（填序號(hào)）．
（3）若預(yù)先加入淀粉溶液，由題述看，必須在SO₃^2-離子消耗完時(shí)，藍(lán)色現(xiàn)象才會(huì)產(chǎn)生．

Answer 1

分析 應(yīng)中S元素化合價(jià)由Na₂SO₃中+4價(jià)升高為+6價(jià)，總共升高2價(jià)，I元素化合價(jià)由KIO₃中+5降低為I₂中0價(jià)，總共降低10價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為10，故Na₂SO₃系數(shù)為5，故I₂系數(shù)為1，再結(jié)合原子守恒配平；
（1）I元素化合價(jià)由KIO₃中+5降低為I₂中0價(jià)，每生成1molI₂轉(zhuǎn)移10mol電子，據(jù)此計(jì)算生成碘的物質(zhì)的量，再根據(jù)m=nM計(jì)算質(zhì)量；
（2）由慢反應(yīng)決定整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速率；
（3）由反應(yīng)④可知，SO₃^2-的還原性大于I^-，可被I₂氧化，據(jù)此解答．

解答 解：反應(yīng)中S元素化合價(jià)由Na₂SO₃中+4價(jià)升高為+6價(jià)，總共升高2價(jià)，I元素化合價(jià)由KIO₃中+5降低為I₂中0價(jià)，總共降低10價(jià)，化合價(jià)最小公倍數(shù)為10，故Na₂SO₃系數(shù)為5，故I₂系數(shù)為1，再結(jié)合原子守恒配平后方程式為5Na₂SO₃+2KIO₃+H₂SO₄=5Na₂SO₄+K₂SO₄+I₂+H₂O；
（1）I元素化合價(jià)由KIO₃中+5降低為I₂中0價(jià)，每生成1molI₂轉(zhuǎn)移10mol電子，故反應(yīng)中有5mol電子轉(zhuǎn)移，生成的碘的物質(zhì)的量為$\frac{5mol}{10mol}$×1mol=0.5mol，故答案為：0.5；
（2）由慢反應(yīng)決定整個(gè)反應(yīng)過(guò)程的速率，故反應(yīng)速率由①步反應(yīng)決定，故答案為：①；
（3）由反應(yīng)④可知，SO₃^2-的還原性大于I^-，可被I₂氧化，故需消耗完SO₃^2-，才會(huì)生成I₂，才會(huì)有溶液變藍(lán)的現(xiàn)象產(chǎn)生，
故答案為：SO₃^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)的配平與計(jì)算等，難度中等，注意反應(yīng)中電子的轉(zhuǎn)移數(shù)目的計(jì)算，比較容易．