Question

16．在含5L1mol•L^-1molNaHSO₃的溶液中逐滴加入NaBrO₃溶液，加入NaBrO₃的物質(zhì)的量和析出Br₂單質(zhì)的物質(zhì)的量的關(guān)系曲線如圖所示．寫出反應(yīng)過程中與AB段曲線對應(yīng)的離子方程式BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；當(dāng)溶液中Br^-與Br₂的物質(zhì)的量之比為2：3時，加入的NaBrO₃為$\frac{40}{21}$mol．

Answer 1

分析 由于還原性HSO^-₃＞Br^-，首先發(fā)生反應(yīng)：BrO₃^-+3HSO₃^-═Br^-+3SO₄^2-+3H⁺，HSO₃^-反應(yīng)完畢，繼續(xù)加入NaBrO₃，由于氧化性BrO^-₃＞Br₂，再發(fā)生反應(yīng)：BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂，由圖可知，A點(diǎn)到B點(diǎn)有Br₂生成，應(yīng)發(fā)生BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；當(dāng)溶液中Br^-與Br₂的物質(zhì)的量之比為2：3時，加入的NaBrO₃將全部的HSO^-₃氧化，同時還有一部分KBrO₃將Br^-氧化為Br₂，據(jù)此進(jìn)行計算．

解答 解：由于還原性HSO^-₃＞Br^-，首先發(fā)生反應(yīng)：BrO₃^-+3HSO₃^-═Br^-+3SO₄^2-+3H⁺，HSO₃^-反應(yīng)完畢，繼續(xù)加入NaBrO₃，由于氧化性BrO^-₃＞Br₂，再發(fā)生反應(yīng)：BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂，由圖可知，A點(diǎn)到B點(diǎn)有Br₂生成，應(yīng)發(fā)生BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；
根據(jù)溶液中Br^-與Br₂的物質(zhì)的量之比為2：3，說明有Br₂生成，加入的NaBrO₃將全部的HSO^-₃氧化，同時還有一部分NaBrO₃將Br^-氧化為Br₂，那么5L 1mol•L^-1NaHSO₃溶液中有5molNaHSO₃ ，5molNaHSO₃中+4價的S會被氧化為+6價，一共失去電子10mol；NaBrO₃中+5價的Br，還原為Br^-時，設(shè)為xmol，每生成1molBr^-要得到電子6mol，還原為Br₂時，設(shè)為y mol，每生成1molBr₂，要得到電子10mol；
所以根據(jù)得失電子守恒及題意建立關(guān)系式：$\frac{x}{y}$=$\frac{2}{3}$ ①，6x+10y=10 ②；解出：x=$\frac{10}{21}$；y=$\frac{5}{7}$；再根據(jù)溴原子守恒得到：加入的NaBrO₃為x+2y=$\frac{40}{21}$ mol，
故答案為：BrO₃^-+6H⁺+5Br^-=3H₂O+3Br₂；$\frac{40}{21}$．

點(diǎn)評 本題考查學(xué)生對氧化還原反應(yīng)知識的掌握程度，考查時結(jié)合了圖象增加了難度，要求學(xué)生具有分析和解決問題的能力，特別注意用守恒法可以更好的解決計算問題．