Question

4．已知在酸性條件下有以下反應(yīng)：①2BrO₃^-+I₂═2IO₃^-+Br₂；②2IO₃^-+10Br^-+12H⁺═I₂+5Br₂+6H₂O．
現(xiàn)向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，整個(gè)過(guò)程中含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量與所加入KBrO₃的物質(zhì)的量有如圖所示關(guān)系．
（1）反應(yīng)①中氧化劑的化學(xué)式為BrO₃^-．
（2）a→b階段的反應(yīng)中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1：6．b點(diǎn)對(duì)應(yīng)的含碘物質(zhì)的化學(xué)式為I₂．
（3）b→c階段反應(yīng)的離子方程式為BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O．
（4）n（KBrO₃）=4時(shí)，溶液中含碘物質(zhì)的化學(xué)式為I₂、KIO₃．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)①中Br元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià)、I元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?5價(jià)，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑；
（2）向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，根據(jù)圖知，a點(diǎn)含I物質(zhì)物質(zhì)的量是6mol，說(shuō)明a點(diǎn)含碘物質(zhì)是KI，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量減少，b點(diǎn)時(shí)含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量最少，說(shuō)明KI完全反應(yīng)，b點(diǎn)含碘物質(zhì)是I₂，消耗n（KBrO₃）=（1-0）mol=1mol，該反應(yīng)中KI是還原劑、KBrO₃是氧化劑；
（3）b-c階段消耗KBrO₃，但含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，根據(jù)方程式①②知，該階段含碘物質(zhì)不參加反應(yīng)，
只能是含溴元素離子參加氧化還原反應(yīng)；
（4）n（KBrO₃）=4時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)依次有6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，據(jù)此計(jì)算．

解答 解：（1）反應(yīng)①中Br元素化合價(jià)由+5價(jià)變?yōu)?價(jià)、I元素化合價(jià)由0價(jià)變?yōu)?5價(jià)，得電子化合價(jià)降低的反應(yīng)物是氧化劑，所以氧化劑是BrO₃^-，故答案為：BrO₃^-；
（2）向含6mol KI的硫酸溶液中逐滴加入KBrO₃溶液，根據(jù)圖知，a點(diǎn)含I物質(zhì)物質(zhì)的量是6mol，說(shuō)明a點(diǎn)含碘物質(zhì)是KI，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量減少，b點(diǎn)時(shí)含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量最少，說(shuō)明KI完全反應(yīng)，b點(diǎn)含碘物質(zhì)是I₂，消耗n（KBrO₃）=（1-0）mol=1mol，該反應(yīng)中KI是還原劑、KBrO₃是氧化劑，所以氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比是1：6，故答案為：1：6；I₂；
（3）b-c階段消耗KBrO₃，但含碘物質(zhì)的物質(zhì)的量不變，根據(jù)方程式①②知，該階段含碘物質(zhì)不參加反應(yīng)，
只能是含溴元素離子參加氧化還原反應(yīng)，發(fā)生歸中反應(yīng)生成溴單質(zhì)，離子反應(yīng)方程式為BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，
故答案為：BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O；
（4）n（KBrO₃）=4時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)依次有6I^-+BrO₃^-=Br^-+3I₂，BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，2BrO₃^-+I₂=2IO₃^-+Br₂，6molKI生成I₂，需要1molKBrO₃，同時(shí)生成1molKBr，
發(fā)生BrO₃^-+5Br^-+6H⁺=3Br₂+3H₂O，需要0.2molKBrO₃，如I₂完全被氧化生成KIO₃，還應(yīng)需要6molKBrO₃，
則n（KBrO₃）=4時(shí)，對(duì)應(yīng)含碘物質(zhì)的化學(xué)式為I₂，KIO₃，
故答案為：I₂、KIO₃．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)有關(guān)計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，明確圖中曲線(xiàn)變化過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意題給信息的靈活運(yùn)用，題目難度中等．